Hallo zusammen, ich möchte mir mit einem Baustein eine PWM erzeugen (vorzugsweise 0-5V), die eine einstellbare Zykluszeit besitzt (Bereich 5 Mikrosekunden bis 5 Millisekunden). Gleichzeitig benötige ich (auch bei der kleinsten Zykluszeit) eine möglichst große Auflösung, am liebsten wären mir so 16 bit. Dafür benötigt man natürlich sehr hohe Frequenzen eines Zählers. Alle Bausteine die ich mir bisher angeschaut habe, liegen da deutlich drunter. Daher die Frage: Ist das überhaupt technisch realisierbar und kennt Ihr vllt. Bauteile mit denen man das erreichen kann? Vielen Dank für Eure Hilfe Gruß Mic
Rechne doch einfach mal die benötigte Frequenz aus: 16 bit sind 65536 Schritte, in die das Zeitinterval von 5µs geteilt werden soll. Ein Schritt ist dann als 5µs/2^16 lang, ca 76 ps. Kehrwert ist die Frequenz, die darfst du nun selber rechnen ;)
Mic schrieb: > Hallo zusammen, > ich möchte mir mit einem Baustein eine PWM erzeugen (vorzugsweise 0-5V), > die eine einstellbare Zykluszeit besitzt (Bereich 5 Mikrosekunden bis 5 > Millisekunden). Gleichzeitig benötige ich (auch bei der kleinsten > Zykluszeit) eine möglichst große Auflösung, am liebsten wären mir so 16 > bit. Hmm, zum Punkt PWM wären mir auf die schnelle die Texas DRV59x eingefallen. Allerdings weiß ich nicht, was Du mit Auflösung in Bezug auf PWM meinst. Möchtest Du eventuell nicht doch einen relativ schnellen DAC wie DAC88x von Texas oder AD554x von Analog? Iwan
Geht es vielleicht auch mit einem Sigma-Delta-Modulator? Die Periodendauer ist da allerdings nicht genau einstellbar.
Иван S. schrieb:
> ... relativ schnellen DAC ...
Das ist natürlich die zweitlösung, PWM analog selber erzeugen:
1) Sägezahn/Dreieck-Generator mit einstellbarer Periodendauer 5µs ..
5ms.
2) 16Bit DAC.
3) 1 + 2 an die Eingänge eines schnellen Komparators.
Fertig.
@ Mic (Gast) >die eine einstellbare Zykluszeit besitzt (Bereich 5 Mikrosekunden bis 5 >Millisekunden). Gleichzeitig benötige ich (auch bei der kleinsten >Zykluszeit) eine möglichst große Auflösung, am liebsten wären mir so 16 >bit. Wofür glaubst du sowas zu brauchen? Mfg Falk
Εrnst B✶ schrieb: > Иван S. schrieb: >> ... relativ schnellen DAC ... > die zweitlösung, PWM analog selber erzeugen: > > 1) Sägezahn/Dreieck-Generator mit einstellbarer Periodendauer 5µs .. > 2) 16Bit DAC. > 3) 1 + 2 an die Eingänge eines schnellen Komparators. Ich würds auch so ähnlich machen, DRV59x und DAC88x an schnellen Komparator. Integriert ist sowas sicher unbezahlbar (da Spezialanwendung). Viel Erfolg, Iwan
Schau mal unter: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en026339 Das sind spezielle Microcontroller für Schaltregleranwendungen. Die machen auch PMW im 100kHz Bereich, aber 16Bit erreichen die dabei auch nicht. 10-12 Bit sind aber möglich. Zeitauflösung geht mit Tricks runter auf 1.1ns. Auszug aus der Spezifikation: # Each PWM generator has independent time base and duty cycle # Duty cycle resolution of 1.1 ns at 30 MIPS # Individual dead time for each PWM generator: - Dead-time resolution 4.2 ns at 30 MIPS - Dead time for rising and falling edges # Phase-shift resolution of 4.2 ns @ 30 MIPS # Frequency resolution of 8.4 ns @ 30 MIPS
Mit nem VCO/PLL? Kommt darauf an, ob eine Einschwingzeit akzeptabel ist. Gruß, Bernd
@ Иван S. (ivan) >> 1) Sägezahn/Dreieck-Generator mit einstellbarer Periodendauer 5µs .. >> 2) 16Bit DAC. >> 3) 1 + 2 an die Eingänge eines schnellen Komparators. >Ich würds auch so ähnlich machen, DRV59x und DAC88x an schnellen >Komparator. Und dann glaubem, dass es eine 16 Bit PWM wäre. Weil es ja auch gar kein Rauschen etc. gibt . . . ;-) >Integriert ist sowas sicher unbezahlbar (da Spezialanwendung). Käse. Der Picolo von TI (oder wer wars sonst?) angesprochen, der hat irgendwas um die 150ps Zeitauflösung bei seiner PWM. Gibts für wenig Geld. MFG Falk
Solange Mic nicht verrät, für was er das Teil braucht (oder denkt, zu brauchen), können wir hier viel herumraten... Ich mach mal den Anfang, möge die bessere Glaskugel gewinnen: Er möchte einen Class-D Verstärker für sein Auto selber bauen.
Entschuldigt bitte die späte Rückmeldung und erst einmal vielen Dank für Eure Vorschläge. Ich werde sie mir anschauen sobald es geht. So und bevor noch weiter in die Glaskugel geschaut wird^^: Ich möchte mit Hilfe der PWM LEDs regeln. Und das möglichst genau. Die hohen Zykluszeiten der PWM brauche ich, um ein Vielfaches höher zu liegen, als die Belichtungszeiten meiner Messgeräte sind, die hohe Auflösung um die LEDs-Intensität genau einstellen zu können. Wie Ernst B schon richtig festgestellt hat, werden dafür natürlich sehr hohe Frequenzen benötigt. Die Spezifikationen sind auch erst einmal eine Wunschvosrstellung von mir, wenn es nicht möglich ist, sie zu erreichen, dann muss ich eben Abstriche machen. Wäre halt nur schön wenns nicht zu große Abstriche sind ;)
schonmal an einen DA wandler + leistungs OP gedacht ?... as ist realistisch und 200mal besser... bei so hohen frequenzen machen die leds nichtmehr das was du von ihnen erwartest ;)
@ Mic (Gast) >Die hohen Zykluszeiten der PWM brauche ich, um ein Vielfaches höher zu >liegen, als die Belichtungszeiten meiner Messgeräte sind, die hohe >Auflösung um die LEDs-Intensität genau einstellen zu können. Dann vergiss die PWM und nimm eine klassische Konstantstromquelle. MFG Falk
Noch eine Anmerkung als Alternative zur KSQ: Falls du das PWM-Verfahren nur wegen dem Stromverbrauch machen willst (der bei Class-D Ansteuerung ja minimalisiert wäre), aber hohe Frequenzen brauchst und die eigenhändige programmtechische Erzeugung dieser scheust, wäre der Mittelweg ein Deltamodulator der freischwingenden Form. Am Eingang gibst du eine Analogspannung rein. Die könntest du natürlich auch per tiefpaßgefilterter langsamer PWM direkt aus einem Mikrocontroller liefern. Am Ausgang kommt ein hochfrequentes 1-Bit breites Digitalsignal raus, mit dem du eine starke Endstufe ansteuerst, z.B. einen PowerMOSFET-Treiber. Der Mittelwert des Ausgangssignals ist dann dem Mittelwert des Eingangssignals der gesamten Schaltung gleich! Dabei kann die Frequenz problemlos im MHz-Bereich liegen und jetzt kommts: Die Zeitauflösung ist extrem hoch, da der Modulator freilaufend ist. Begrenzt wird das Ganze nur von der Schleifenverstärkung (die natürlich größer Eins sein muß) und dem Rauschverhalten der Stufe. Ich kenne sowas nur als Spannungssteuerung. Entweder du moddelst das Verfahren in eine Stromsteuerung um, oder du linearisierst die Kennlinie, so daß die Eingangsspannung einen proportionalen LED-Strom erzeugen wird. Gruß - Abdul
Nunja, die Ideen mit dem konstanten Strom zum Treiben der LEDs sind nicht schlecht. Jedoch verändert sich die Farbe, sprich die Wellenlänge des abgestrahlten Lichtes der LEDs mit der Stromstärke. Ich weiß nicht genau wie stark dieser Effekt ist, er ist aber auf jeden Fall unerwünscht. Deshalb hatte ich auch an die PWM gedacht.
Leider hast du das nicht erwähnt und uns somit sinnlos beschäftigt! Ich sehe dafür auch kaum eine Lösung. Die Wellenlänge ist u.a. von der Temperatur abhängig. Gruß - Abdul
Wenn Du Deine LEDs mit so hohen Frequenzen ansteuerst, wirst Du zum Schluss auch nur feststellen, dass die LED dann nur noch Tiefpass spielt und einen mittleren Lichtstrom erzeugt. Insofern sagt mit mein Gefühl, dass es weiterhin besser ist, die LED von vornherein mit Gleichstrom anzusteuern. Dann kannst Du statische Messungen an den LEDs direkt in etwaige Korrektormaßnahmen überleiten. Falls überhaupt notwendig.
Hmm schade, aber möglicherweise habt Ihr Recht mit dem Verhalten der LEDs bei hohen Frequenzen. Ich werde mich dann wohl mal damit beschäftigen müssen, wie stark die Wellenlänge in Abhängigkeit des Stroms driftet. Dennoch vielen Dank für all Eure Vorschläge und Anmerkungen! G Mic
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