Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornik C/A za pomocą PWM i filtru dolnoprzepustowego.

morales1984 12 Sie 2009 00:10 4549 13
  • #1 12 Sie 2009 00:10
    morales1984
    Poziom 10  

    Chciałbym się dowiedzieć jak działa przetwornik C/A zrealizowany w ten sposób że na wyjściu mikrokontrolera mamy sygnał z PWM i podajemy go na filtr dolnoprzepustowy i wtedy powinien być na wyjściu sygnał analogowy. Zróbiłem symulacje w której zbudowałem układ składający się z generatora i filtru dolnoprzepustowego(100kHz). Generator sygnału prostokątnego 500kHz (jako PWM). Na wyjściu filtru dolnoprzepustowego otrzymałem przebieg trójkątny. W tym miejscu nie bardzo oriętuję się dlaczego tak wyszło, ponieważ spodziewałem się sygnału prostokątnego.

    1 13
  • #2 12 Sie 2009 01:18
    atom1477
    Poziom 43  

    No bo filtr to uśrednia. Przebieg prostokątny to masz na wyjsciu generatora, przed filtrem.

    0
  • #3 12 Sie 2009 03:35
    shg
    Specjalista techniki cyfrowej

    Trójkąt (powiedzmy, bo trójkąt by był, gdybyś PWM z wyjścia "prądowego" podłączył pod kondensator) to dlatego, że przebieg prostokątny nie był dokładnie odfiltrowany. Zresztą, czy na ten trójkąt nie byłą nałożona duża składowa stała?
    W uproszczeniu: Dla najniższej obecnej w sygnale PWM częstotliwości (czyli częstotliwości PWM) tłumienie filtra powinno być większe lub równe zakresowi dynamiki sygnału (wynikającej z rozdzielczości).
    Na przykład dla 4-bitowego PWM 500 kHz mamy zakres dynamiki 24,1 dB (20*log(2^4)), zatem tłumienie filtra dla częstotliwości 500 kHz powinno wynosić 24,1 dB. Filtr pierwszego rzędu (20 dB/dekadę), np. RC, spełnia to założenie przy częstotliwości charakterystycznej 31,25 kHz (500 kHz / 10^(24,1/20)). Filtr drugiego rzędu (40 dB/dekadę) może mieć wyższą częstotliwość charakterystyczną, tj. 148,6 kHz itd.

    0
  • #4 12 Sie 2009 10:23
    morales1984
    Poziom 10  

    Tak wygląda moj układ.
    Na wyjściu chciałbym otrzymać sygnał analogowy - Prostokątny. Co należy zrobić. Proszę o pomoc.
    Poniżej zamieszczam plik do Circuit

    Przetwornik C/A za pomocą PWM i filtru dolnoprzepustowego.

    0
  • #5 12 Sie 2009 11:01
    atom1477
    Poziom 43  

    Należy usunąć filtr. ;p
    Napisz dlaczego chcesz do tego urzyć przetwornika C/A i filtru, bo do uzyskania prostokąta nie trzeba tego.

    0
  • #6 12 Sie 2009 11:28
    datch
    Poziom 12  

    Z PWM po przejsciu prze filtr zawsze bedzie trójkąt który oscyluje wokół zadanego napiecia stałego, tylko z czym szybszy masz pwm i lepsza filtracje tym bedzie on mniejszy, filtracje trzeba dobrac odpowiednio zeby nie przesadzic bo bardzo spadnie dynamika sygnału na wyjsciu. Takie jest moje zdanie. Pozdrawiam

    0
  • #7 12 Sie 2009 11:44
    tzok
    Moderator Samochody

    To w końcu chcesz mieć na wyjściu sygnał prostokątny czy analogowy - tj. napięcie stałe proporcjonalne do wypełnienia sygnału?

    Dostajesz trójkąt bo masz za mały okres całkowania czyli innymi słowy źle dobraną charakterystykę filtra d. p. - stosowne wzory zostały już podane.

    0
  • #8 12 Sie 2009 11:55
    atom1477
    Poziom 43  

    Sygnał prostokątny też jest analogowy.
    Sygnał cyfrowy też jest sygnałem alalogowym.
    Od tego należy zacząć.

    Jeżeli chcesz po prostu zrobić generator DDS czy coś w tym rodaju, to zacznij od zwiększenia pojemności kondensatora C2 w filtrze. Tak z 10 razy.
    Wejście "IN+" wzmacniacza operacyjnego trzeba by czymś spolaryzować.
    Przydał by się też generator o regulowanym wypełnieniu.

    0
  • #9 12 Sie 2009 15:31
    morales1984
    Poziom 10  

    Wielkie dzieki za pomoc.
    Chcę zrobić generator sygnałów do 100kHz stąd ograniczenie filtrem. Na wyjściu chcę otrzymać sygnały: sinus, prostokąt, trójkąt a także inne. Stąd bede sterować wypełnieniem dla sygnału prostokątnego z PWM. A wiec o ile się nie myle to sterując wypełnieniem PWM a nastepnie zamieniając sygnał cyfrowy z PWM na sygnał analogowy mogę otrzymać dowolny przebieg. Na koncu chcę te sygnały wzmocnić.
    Dzięki za pomoc.

    0
  • #10 12 Sie 2009 22:10
    tzok
    Moderator Samochody

    Czyli chcesz zrobić generator, a nie przetwornik C/A... czy częstotliwość ma być przestrajana płynnie? Sprzętowe PWM, przynajmniej te w AVRach, nie pozwalają na płynną zmianę częstotliwości przebiegu, poza tym dla przestrajanej częstotliwości, konieczny byłby filtr o zmiennej częstotliwości tłumienia.

    0
  • #11 12 Sie 2009 22:48
    morales1984
    Poziom 10  

    Częstotliwość bedę zmieniał za pomocą mikrokontrolera(AVR32 [evk1101]). Będzie tak zaprogramowany że w odpowienich momentach czasu (czyli częstotliwość) bedzie wystawiał na wyjście odpowiedni sygnał PWM o pewnym współczynniku wypełnienia zależnym od kształtu oczekiwanego sygnału.
    To być ogólnie generator, tylko ze tak jak napisałem w temacie... doszedłem do mniejsca gdzie znajduje się wyjście PWM i tu mam trudność w ograniczeniu sygnału do 100kHz i uzyskaniu sygnału prostokątnego na wyjściu.

    0
  • #12 13 Sie 2009 23:02
    morales1984
    Poziom 10  

    Juz wiem. Bede sterować szerokością impulsów za pomocą mikrokontrolera. To mi da to że zmieniając szerokość impulsów zamienia się amplituda za filtrem dolnoprzepustowym i wten sposób bede mógł otrzymać dowolny przebieg.
    Tylko teraz na wyjściu nie moge osiągnąć 20V. Zwiekszyłem zasilanie lm358 i zmieniłem wartości rezystorów R1=10 i R2=51. Według moich obliczeń na wyjściu powinno pokazać się 20V a nie ma.

    POzdrawiam

    0
  • #13 13 Sie 2009 23:14
    tzok
    Moderator Samochody

    Zaprojektowałem i wykonałem kiedyś wzmacniacz klasy D pracujący na analogicznej zasadzie - wypełnienie sygnału jest proporcjonalne do amplitudy sygnału wejściowego, a napięcie na wyjściu jest filtrowane przez pasywny filtr LC - był tylko jeden problem, przy częstotliwości modulacji ponad 100kHz, pasmo przenoszenia wzmacniacza wynosiło zaledwie koło 8kHz, można używać PWM do odgrywania jakiś melodyjek przez uK ale do budowy generatora laboratoryjnego to się chyba niespecjalnie nadaje, bo nigdy nie uzyskasz czystego przebiegu, zawsze będzie on zmodulowany częstotliwością próbkowania PWM.

    0
  Szukaj w 5mln produktów