logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Wzmacniacz operacyjny wzmacniajacy sygnał pwm z ATMEGA16

Ziutoslav 13 Paź 2014 12:02 3159 16
REKLAMA
  • #1 14037604
    Ziutoslav
    Poziom 9  
    Posty: 7
    Witam. Jestem na etapie projektowania układu i stanąłem na problemie wzmocnienia sygnału PWM, który będzie wysyłany z mikrokontrolera. Wychodząc z założenia, że napięcie wyjściowe takiego sygnału będzie niższe niż 5 V (bezpiecznie założyłem pesymistyczną wersję 4 V), a chcąc mieć napięcie ON w okolicach 10 V jestem zmuszony wzmocnić sygnał 2,5 krotnie.
    W związku z tym że chciałbym aby wzmacniacz był nieodwracający
    Wzmacniacz operacyjny wzmacniajacy sygnał pwm z ATMEGA16
    obciążyłem rezystorami 10k oraz 25k, dodałem również kondensator.
    Niestety mimo to symulacja w ltspice wygląda w moim wypadku następująco

    Wzmacniacz operacyjny wzmacniajacy sygnał pwm z ATMEGA16

    Nie bardzo wiem jak sobie z tym poradzić, dlatego proszę o pomoc
  • REKLAMA
  • #2 14037634
    kekon
    Poziom 19  
    Posty: 449
    Pomógł: 10
    Ocena: 47
    Podałeś za mało informacji. Do tego podany schemat jest niekompletny. Nie ma na nim kondensatora o którym piszesz.
  • #3 14037672
    Ziutoslav
    Poziom 9  
    Posty: 7
    No tak, masz racje, przepraszam
    pobawiłem się tym jeszcze chwile, przebieg byłby do przyjęcia, niemniej zupełnie nie rozumiem dlaczego napięcie jest niezwykle niskie oraz dlaczego jest odwrotnie spolaryzowane
    Wzmacniacz operacyjny wzmacniajacy sygnał pwm z ATMEGA16 Wzmacniacz operacyjny wzmacniajacy sygnał pwm z ATMEGA16
  • REKLAMA
  • #5 14037696
    Macosmail
    Poziom 35  
    Posty: 2860
    Pomógł: 227
    Ocena: 860
    Po co zaraz opamp, jak wystarczy tranzystor (lub tranzystory w przypadku układu przeciwsobnego).
  • #6 14037701
    Ziutoslav
    Poziom 9  
    Posty: 7
    korrus666 napisał:
    Jak ty żeś zasilił ten wzmacniacz operacyjny ! Weź go podłącz tak jak trzeba. dajesz mu ujemne zasilanie na miejsce dodatniego a ujemnego nie podłączyłeś wcale.

    Pewnie to śmieszne, ale w zasadzie załatwiło to problem. Przepraszam za zaśmiecanie forum i dziękuje. Poza tym zamiast 25k powinno być 15k, ale to zauważyłem dopiero przed chwilą
  • #7 14037706
    kekon
    Poziom 19  
    Posty: 449
    Pomógł: 10
    Ocena: 47
    Ten układ nie ma prawa działać. Wzmacniacz operacyjny nie ma zasilania - brakuje podłączenia masy a źródło zasilania wzmacniacza jest podłączone odwrotnie.
  • REKLAMA
  • #8 14037777
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #9 14037821
    kekon
    Poziom 19  
    Posty: 449
    Pomógł: 10
    Ocena: 47
    Sygnał PWM to zapewne niska częstotliwość (sądzę że w granicach kilkuset Hz do kilku kHz). Do tego celu wystarczy np. popularny LM358, LM324.
  • REKLAMA
  • #10 14038479
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22711
    Pomógł: 4194
    Ocena: 6111
    Cytat:
    Wychodząc z założenia, że napięcie wyjściowe takiego sygnału będzie niższe niż 5 V (bezpiecznie założyłem pesymistyczną wersję 4 V)
    Jeśli zasilasz z 5V, to na wyjściu będzie 5V, jeśli do wyjścia mikrokontrolera podłączysz układ, który prawie nie pobiera prądu, nie ma szans żeby było 4V, taka jest realistyczna wersja.

    Cytat:
    a chcąc mieć napięcie ON w okolicach 10 V jestem zmuszony wzmocnić sygnał 2,5 krotnie.
    Czyli będziesz miał 12,5V.

    Do czego ci ten wzmocniony sygnał? Wzmacniacz operacyjny ma pewne ograniczenia - SR i wydajność prądowa. Zazwyczaj nie stosuje się go do wzmacniania sygnałów binarnych, do tego są prostsze metody i zazwyczaj dają lepsze efekty.
  • #11 14038907
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #12 14039007
    tos18
    Poziom 42  
    Posty: 7122
    Pomógł: 1108
    Ocena: 1859
    Jeśli potrzebny byłby większy prąd, porozglądał bym się między driverami mosfetów lub igbt np. tc4427.
  • #13 14039778
    kekon
    Poziom 19  
    Posty: 449
    Pomógł: 10
    Ocena: 47
    Cytat:
    Nie męcz się z WO, zastosuj dowolną bramkę z wysokonapięciowym wyjściem OC - np. 74LS07.


    Bramką 74LS07 raczej ciężko będzie ustawić wzmocnienie... (tak aby uzyskać dowolny zakres napięcia po zamianie z PWM na przebieg liniowy).
    Do tego układ 74LS07 nawet nie jestem pewien, czy jest jeszcze produkowany.
    Najprościej dać na wyjściu PWM z procka filtr RC, zamieniający PWM na zmieniające się liniowo napięcie 0..5V (lub jak kolega napisał 4V), a następnie z kondensatora pobrać napięcie do wzmacniacza operacyjnego, w którym bardzo łatwo można ustawić wzmocnienie, a więc i zakres napięcia np. 0..10V i już.
  • #14 14040315
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #15 14040389
    kekon
    Poziom 19  
    Posty: 449
    Pomógł: 10
    Ocena: 47
    Cytat:
    Rozwiązanie z bramką TTL jest tu - zaryzykuję to twierdzenie - idealne, da dobrą stromość zboczy dla częstotliwości nawet kilku MHZ


    Dla częstotliwości kilku MHz rozwiązanie typu otwarty kolektor będzie kiepskie, chyba że użyje się bardzo małej rezystancji, gdyż przy takich częstotliwościach będzie ogrywać rolę pojemność wyjściowa bramki tworząc filtr dolnoprzepustowy, co w efekcie znacznie pogorszy stromość zboczy.
    Przy niskiej rezystancji z kolei pobór prądu przez taki układ będzie niepotrzebnie zbyt duży.
  • #16 14040511
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #17 14043068
    deus.ex.machina
    Poziom 32  
    Posty: 1923
    Pomógł: 91
    Ocena: 341
    Nieśmiało zapytam "do czego to ma byc?"

    Najsensowniejsza propozycja już padła to sterownik MOSFET'ów (kolega TOS18), albo szybki wzmacniacz operacyjny - wspomniane w tym wątku LM324 zrobi z tego przebieg typu "pila"... a PWM musi mieć szybkie zbocza inaczej wprowadza się błąd (a dlaczego to odsyłam do rozleglej teorii dotyczącej próbkowania i błędów z tym związanych).

    Pomyślałbym o podejściu alternatywnym tzn wzmacniacz o stałym wzmocnieniu i układ pasywnego tłumika.

    trymer01 napisał:

    Oczywiście, że bramki TTL typu OC mają gorsze czasy niż z wyjściem "totem pole", ale bez przesady: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls07.pdf - czasy tplh i tphl w sumie to ok. 25ns przy RL=110Ω.
    Przy RL= np. 470Ω te czasy wzrosną ile? - choćby i dwukrotnie? - i jakie to ma znaczenie przy f=np. 10kHz?
    I to zda egzamin nawet przy kilku MHz - chociaż nie wyobrażam sobie takiego PWM, a o takich częstotliwościach piszę tylko dla zobrazowania zalet tego rozwiązania, które na pewno da lepszą stromość zboczy niż większość WO, nawet szybkich.


    Zawsze można połączyć kilka bramek równolegle, zawsze można użyć specjalistycznych bramek (CD4050 np) można tez sterować np CD4066 przełączając wyjście miedzy zadanym napięciem a GND, możliwości sporo ale przeznaczenie urządzenia jest ważne.

Podsumowanie tematu

✨ Użytkownik zapytał o wzmocnienie sygnału PWM z mikrokontrolera ATMEGA16, aby uzyskać napięcie wyjściowe około 10 V z sygnału 4 V. W odpowiedziach zwrócono uwagę na błędy w zasilaniu wzmacniacza operacyjnego oraz zasugerowano alternatywne rozwiązania, takie jak użycie tranzystora lub bramki TTL (np. 74LS07) do zwiększenia amplitudy sygnału. Podkreślono również, że wzmacniacze operacyjne mogą nie być najlepszym wyborem do wzmacniania sygnałów binarnych, a zamiast tego można zastosować filtry RC do konwersji PWM na napięcie liniowe. Wskazano na potrzebę uwzględnienia stromości zboczy sygnału oraz ograniczeń wzmacniaczy operacyjnych.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA