Hallo zusammen Zuerst möchte ich anmerken das ich ein absoluter Neuling auf dem Gebiet von PWM (Pulsweitenmodulation) bin. Ich habe versucht mich ins Thema einzulesen mit verschiedenen Beiträgen in dem Forum hier und auch mit der Informationsseite von mikrocontroller.net. Mitterweile habe ich eine grobe Ahnung wie PWM funktioniert und wie man damit einen Motor ansteuert. Allerdings habe ich immer noch keine Ahnung wie ich mein Problem lösen soll. Nun zu meinem Problem: Ich soll mithilfe eines Mikrocontrollers ein PWM-Signal erzeugen mit einer Auflösung von 8-Bit. (Also von 0 Teilen eingeschaltet und 255 Teilen ausgeschaltet bis 255 Teilen eingeschaltet und 0 Teilen ausgeschaltet.) Diese Signalleitung soll dann galvanisch getrennt zu einer Spannungsüberwachung geführt werden wo daraus eine Referenzspannung (0V-5V) erzeugt werden soll. Die Referenzspannung wird dann von einem Operationsverstärker der als Komperator geschaltet ist verwendet. Das heisst die Referenzspannung wird also kaum (vernachläsigbar) belastet. Meine Frage besteht nun darin wie ich aus diesem PWM-Signal eine Referenzspannung erzeuge. Auf euerer Seite habe ich dann das gefunden: Zitat --- Digital-Analog-Wandler: Bildet man mit einem analogen Tiefpassfilter den Mittelwert der Spannung, kann man die Pulsweitenmodulation zum Erzeugen von Analogsignalen verwenden (Digital-Analog-Wandler). Da beim PWM-Signal selbst nur zwei verschiedene Spannungen verwendet werden, wird das manchmal auch als 1-Bit-DA-Wandler bezeichnet; dieser Begriff ist aber ziemlich irreführend, da er nichts mit der Auflösung des resultierenden Analogsignals zu tun hat. Der Filter könnte zum Beispiel durch eine einfache passive RC-Kombination realisiert sein. Der Filter entfernt die hohe PWM-Grundfrequenz und läßt das geglättete Analogsignal übrig. Die Grenzfrequenz muss so gewählt werden, dass die PWM-Grundfrequenz ausreichend unterdrückt wird (Sperrdämpfung); gleichzeitig muß sie aber auch hoch genug sein, um das gewünschte Analogsignal nicht zu verändern. --- Zitat Ende. Meine Frage ist nun welche Frequenz mein PWM im idealfall haben soll und welche Grenzfrequenz ich für den dazu entsprechenden Filter wählen soll. Dabei sollte die Referenzspannung dann möglichst geglätet sein. Auch toll wäre es wenn mir wer einen Link geben könnte wo ich gute Theorie zum Thema PWM finden könnte da ich kaum was brauchbares gefunden habe über Google.
>Dabei sollte die Referenzspannung dann möglichst geglätet sein.
Und genau das ist der springende Punkt, könntest Du die
"Restwelligkeit" mal in absoluten Zahlen definieren?
Denn jetzt kann man entscheiden, ob ein einfaches RC-Glied diese
Aufgabe erfüllen kann, oder ob es sehr komplizierte Filtersysteme sein
müssen.
Auch die Frage der "Trägheit" dieser gefilterten Spannung ist von
Bedeutung, denn ist Deine gefilterte Referenzspannung zu träge, dann
schwingt vielleicht sogar das ganzes System?
Cool noch mehr Fragen als vorher :-) Trotzdem erstmal Danke Bernhard Zur "Restwelligkeit": Ehrlich gesagt habe ich noch keine Ahnung wie genau die Referenzspannung sein soll, allerdings muss ein einfaches RC-Glied reichen, da die Schaltung nicht zu kompliziert werden darf. Ich hoffe aber das es möglich ist die Welligkeit so im Bereich von +/- 0.1 Volt zu halten Eigentlich möchte ich nur wissen wie ich die Frequenz des PWM-Signals am besten wähle und wie ich dann den dazu passenden Filter berechne. Zur "Trägheit": Ich weiss jetzt ehrlich gesagt nicht genau was du damit meinst. Wenn du damit meinst wie oft die Referenzspannung ändern soll, dann kann ich sagen das man sie beim Mikrocontroller einmal einstellt und dann eine Weile so lässt. Ich hoffe jetzt das ganze mit einem einfachen RC-Filter möglich ist, da die kommplette Schaltung schon kompliziert genug ist und diese Referenzspannung nur ein kleiner Teil ist.
Hallo, also je höher die PWM Frequenz desto besser die Auflösung. I.d.R. dürfte es reichen, wenn Du eine PWM Frequenz von einigen kHz nimmst und einen einfachen RC-Tiefpass einbaust, der ab der Hälfte der benutzten PWM Grund-Frequenz sperrt. Dadurch wird die Grundfrequenz der PWM sehr gut ausgesiebt. Wie das mit Einstrahlungen in Deine Spannung usw. aussieht kann ich Dir leider nicht beantworten. Ich würde es an Deiner Stelle einfach mal ausprobieren ;) Du könntest auch zwei PWMs nehmen und z.B. einen MAX 295 als Filter höherer Ordnung einbauen. Eine PWM stellt dabei durch die Frequenz den Filter auf die benötigte Sperrfrequenz ein, während die zweite PWM Deinen Analogwert einstellt. Bye, Markus
Hi, >Du könntest auch zwei PWMs nehmen und z.B. einen MAX 295 als Filter >höherer Ordnung einbauen. es wuerden auch 3 Tiefpaesse reichen oder ein OP mit richtiger Beschaltung. Stichwort: aktiver Tiefpass Gruß, Dirk
PS.: In der STK500 Schematic sieht man eine der vielen Moeglichkeiten eine Referenzspannug zu erzeugen. Dirk
@Cedric >Cool noch mehr Fragen als vorher :-) Ist manchmal besser so, damit man(n) nicht aneinander vorbeischreibt >Eigentlich möchte ich nur wissen wie ich die Frequenz des PWM-Signals >am besten wähle und wie ich dann den dazu passenden Filter berechne. Ich würde Dir eine Frequenz zwischen 1kHz und 20kHz empfehlen. Bergründung: -bei zu niedrigen Frequenzen werden die Kapazitäten ziemlich groß -bei zu hohen Frequenzen kommt man dan langsam in den HF-Bereich und da erwarten Dich andere Problemchen >allerdings muss ein einfaches RC-Glied >reichen, da die Schaltung nicht zu kompliziert werden darf. Rechne es doch mal durch und teste es, ich würde für den Anfang vorschlagen: ein R von ca. 10k und ein C von 10µ würdest Du den C extrem vergrößern (1000µF), dann ist zwar Deine Restwellgkeit Deines Signals sehr gering, aber: ändert sich Deine PWM (Tastverhältnis), dann ändert sich die Ref-Spannnung erst nach einigen Sekunden, d.h. das System ist etwas träge
Super, Dank dir vielmals Bernhard Damit kann ich was anfangen. Ich hab das ganze jetzt auch kurz im ORCAD PSpice ausgetestet und es funktioniert soweit gut. Ich muss nur noch den passenden Kompromiss zwischen Welligkeit und Einschwingzeit finden. Das mache ich aber erst wenn ich mein PWM-Signal generiert habe. Nochmals danke an alle für die Anteilnahme an meinem kleinen Problem^^
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