ELECTRONICS: Преобразователь PWM-DC

[Dev]

Товарищи Хелп!



нужна простейшая схемка преобразователя...



выход ШИМ с АВРки запущенной на 20МГц

требуется получить постоянное напряжение в диапазоне 0-5В...можно что-то от 0.2 до 3

сейчас я это напряжение получаю обычным переменником в 10К

будет обратная связь через АЦП... если можно без корпусов микросхем... линейность не важна...желательно с минимумом пульсаций...

как можно проще ...можно без операционника на выходе на одной RC цепочке???

какую частоту ШИМ взять? как правильно посчитать номиналы?



если еще корпус микросхемы, то...не знаю...может просто цифровой резистор поставить...

[literal]

нужна простейшая схемка преобразователя...



выход ШИМ с АВРки запущенной на 20МГц

Правильно, Ры-Цы цепочка проще всего. Надо:

1. Кто АВР-ка (мега, тини нумер, отпечатки пальцев).

2. Дискретность ШИМ (2 значения, 256, 4096, 65535)

3. До 3 вольт можно без ухищрений. Получал линейность 1% с помощью двух оптронов, при этом можно развязать сигналы, сделать выходной диапазон до 10 - 30 вольт - видимо это не надо.

4. Если можно ТЗ - для чего. Если секрет - в личку.



Для 3 вольт нелинейность прикинем. При значениях близких к нулю - ток течет с 5 вольт. При 3 вольтах на выходе - с 2 вольт. Дифференциальная нелинейность 2,5 (отношение тангенсов угла касательной к кривой заряда в начале и в конце характеристики). Если много - ставим источник тока с 5 вольт или токовое зеркало (2 транзистора с обвязкой). Частота ШИМ чем выше, тем лучше - меньше пульсации, быстрее отклик. Все можно сделать, но надо уточнить задачу. Жду.

В.М.

[Dev]

Правильно, Ры-Цы цепочка проще всего. Надо:

1. Кто АВР-ка (мега, тини нумер, отпечатки пальцев).

2. Дискретность ШИМ (2 значения, 256, 4096, 65535)

3. До 3 вольт можно без ухищрений. Получал линейность 1% с помощью двух оптронов, при этом можно развязать сигналы, сделать выходной диапазон до 10 - 30 вольт - видимо это не надо.

4. Если можно ТЗ - для чего. Если секрет - в личку.



Для 3 вольт нелинейность прикинем. При значениях близких к нулю - ток течет с 5 вольт. При 3 вольтах на выходе - с 2 вольт. Дифференциальная нелинейность 2,5 (отношение тангенсов угла касательной к кривой заряда в начале и в конце характеристики). Если много - ставим источник тока с 5 вольт или токовое зеркало (2 транзистора с обвязкой). Частота ШИМ чем выше, тем лучше - меньше пульсации, быстрее отклик. Все можно сделать, но надо уточнить задачу. Жду.

В.М.

не секретные материалы



mega88 запущена на 20МГц, т.е. отсюда подбираем частоту... таймер1 фастшим, выход аппаратно прямо на пин...8бит достаточно..но можно и 9 и 10...вопрос какая частота оптимальна...

до 3 вольт сойдет, ставлю на свой драйвер шагового двигателя михроКонтроллирное управление режимами работы... новые релиз готовлю... описание в разделе технологии http://forum.modelka.com.ua/index.php?showtopic=11542

новый релиз здесь появится здесь http://forum.modelka.com.ua/index.php?showtopic=11862



этим напряжением задается ток работы драйвера... и при привышении 2 вольт драйвер засыпает... могу поставить внешний ЦАП или цифровой резистор, но мне кажется это здесь лишнее ... также хорошо если время изменения напряжения скажем с 0.5 до 3 будет минимально возможным, как критерий..

[literal]

mega88 запущена на 20МГц, т.е. отсюда подбираем частоту... таймер1 фастшим, выход аппаратно прямо на пин...8бит достаточно..но можно и 9 и 10...вопрос какая частота оптимальна...

до 3 вольт сойдет,

Исходим из того, что лучшее – враг хорошего. Итого - 8 бит, частота максимальная. Используем канал А. Размах – 5 вольт.







;-------- Установка счетчика 1 -----------



ldi temp,(1<<COM1A1)+(1<<WGM10)



;счетчик 1 в Fast PWM 8 бит, OC1A нога сбрасывается при



;достижении Compare Match, устанавливается внизу 0x0000



out TCCR1A,temp







ldi temp,(1<<CS10)+(1<<WGM12) ;входная частота счетчика 20 МГц



out TCCR1B,temp







clr temp



out TCNT1H,temp ;обнуление счетчика



out TCNT1L,temp







;------- Задание ШИМ чем больше число, тем больше напряжение -------------



ldi temp,0



out OCR1AH,temp ;установка ШИМ



ldi temp,127 ;число в диапазоне 0 - 255



out OCR1AL,temp







Теперь считаем цепочку. Задаемся сопротивлением, исходя из входного импеданса последующего каскада (не должен влиять). Я не знаю что там, берем 10 Ком. Частота нашего сигнала 20 МГц поделить на 256, период 12,8 мкс. Постоянную времени цепочки берем в 10 раз больше (точность сглаживания, соизмеримая с разрешением 8 бит) – 128 мкс.



T = R*C -> C=T/R C= (1,28*10^-4)/(10^4) C=1,28*10-8=13*10^-9



Емкость конденсатора 13 нанофарад. Если резистор нужно меньше, то емкость пропорционально больше и наоборот. Если будут вопросы – пишите.



В.М.

[Dev]

...

Теперь считаем цепочку. Задаемся сопротивлением, исходя из входного импеданса последующего каскада (не должен влиять). Я не знаю что там, берем 10 Ком. Частота нашего сигнала 20 МГц поделить на 256, период 12,8 мкс. Постоянную времени цепочки берем в 10 раз больше (точность сглаживания, соизмеримая с разрешением 8 бит) – 128 мкс.



T = R*C -> C=T/R C= (1,28*10^-4)/(10^4) C=1,28*10-8=13*10^-9



Емкость конденсатора 13 нанофарад. Если резистор нужно меньше, то емкость пропорционально больше и наоборот.

...

прям ВИП сервис, Респект literal

вот вот вот это как раз то что надо... спасибо, буду пробовать...

[Highlander]

Мда. Таки опоздал с ответом.... Добавить мне нечего, вот разве только поспрошаю, если никто не против?*



Витя, Вы знаете, из ниженаписанного я, к стыду своему, почти нифига не понял...* 4 года подряд менять типовые детали в типовых платах, устраняя типовые неисправности-очень сильно отупляет мозги... Хоть и развивает ловкость рук.*

При 3 вольтах на выходе - с 2 вольт.

??? С заряженного конденсатора, через резистор RC-цепочки, через Rds_on "нижнего" ключа в землю. А почему 2в?

Теперь считаем цепочку. Задаемся сопротивлением, исходя из входного импеданса последующего каскада (не должен влиять). Я не знаю что там, берем 10 Ком. Частота нашего сигнала 20 МГц поделить на 256, период 12,8 мкс. Постоянную времени цепочки берем в 10 раз больше (точность сглаживания, соизмеримая с разрешением 8 бит) – 128 мкс.

T = R*C -> C=T/R C= (1,28*10^-4)/(10^4) C=1,28*10-8=13*10^-9

Емкость конденсатора 13 нанофарад. Если резистор нужно меньше, то емкость пропорционально больше и наоборот. Если будут вопросы – пишите.

К рассчёту как таковому тоже нет вопросов, но что-то мне так кажется, что при OCR1AL=0xFF, мы получим на выходе интегратора напряжение, очень близкое к напряжению питания проца... Т.е. 5в, соответственно, теряем часть рабочего диапазона ШИМ... Или я где-то туплю?

[Dev]

у меня есть ламерский вопрос... на что повлияет выбор других номиналов... н.п. 100n и 1.3k...для тех же 130мкс...

[Highlander]

у меня есть ламерский вопрос... на что повлияет выбор других номиналов... н.п. 100n и 1.3k...для тех же 130мкс...

На коэффициент пульсаций и время отклика.



Да, и кроме того. продолжая двигаться в ту же сторону (уменьшая резистор и увеличивая ёмкость)-рискуем в конце концов превысить предельный пиковый ток управляющей лапки ШИМ.

[Rull]

Для 3 вольт нелинейность прикинем. При значениях близких к нулю - ток течет с 5 вольт. При 3 вольтах на выходе - с 2 вольт. Дифференциальная нелинейность 2,5 (отношение тангенсов угла касательной к кривой заряда в начале и в конце характеристики).

Приветствую!

Можно тут поподробнее ?

[literal]

Да, через Rds_on "верхнего" ключа ножки камушка. Или это тут не при чём?



??? С заряженного конденсатора, через резистор RC-цепочки, через Rds_on "нижнего" ключа в землю. А почему 2в?



Вот эта фраза меня вообще поставила в ступор. Я про такую методику даже не слышал (ну или на той лекции я пиво пил ) В каком справочнике можно почитать?



Теперь вот ещё гм... К программе вопросов нет (естественно)



К рассчёту как таковому тоже нет вопросов, но что-то мне так кажется, что при OCR1AL=0xFF, мы получим на выходе интегратора напряжение, очень близкое к напряжению питания проца... Т.е. 5в, соответственно, теряем часть рабочего диапазона ШИМ... Или я где-то туплю?

Я понял! Я писал про одно, а думал про генератор пилообразного напряжения, где резистор с питания, а ключ разряжает конденсатор на землю.

Rds_on должно быть намного меньше чем R в RC цепочке, его не учитываем. Работают ключи на питание и на землю, поэтому нелинейность какая-то будет, но намного меньше и ее трудней изобразить. Для нас можно считать, что все линейно.

Помутнение нашло, кризис, весна, недостаток фосфора!.



Посему, предлагаю фразу:

"Для 3 вольт нелинейность прикинем. При значениях близких к нулю - ток течет с 5 вольт. При 3 вольтах на выходе - с 2 вольт. Дифференциальная нелинейность 2,5 (отношение тангенсов угла касательной к кривой заряда в начале и в конце характеристики)"

исключить из рассмотрения, зато остальное близко к истине.



Про размах я писал - 5 вольт, правильно. Источник заскока - тот же.



С другой стороны, фраза:

"Дифференциальная нелинейность 2,5 (отношение тангенсов угла касательной к кривой заряда в начале и в конце характеристики)." - требует фундаментального осмысления автором, хотя, я думаю, идея правильна (может слова не те), нужно прорисовать, посчитать.

Мгновенная скорость заряда при постоянных R и C пропорциональна току, а значит и падению напряжения на сопротивлении. Мгновенная скорость (dU/dT) нарастания заряда для конкретной точки - это тангенс (по оси абцисс - время, по оси ординат - напряжение) угла наклона кривой в бесконечно малой окрестности данной точки (что, в свою очередь, равно тангенсу угла наклона касательной к данной точке кривой !). По мере заряда скорость падает. В начальной точке скорость имеет конечное значение, на бесконечности равна 0. Вроде так, но нужно еще подумать.

Насчет кривой и касательной - точно где-то есть! Тангенс - тоже вроде правильно! dU/dT - вообще звучит волшебно!

Самое главное - что к ШИМ и нашей схеме это не относится.

В.М.