Hi. Ich muss eine Regelspannung (Impedanz <=100kOhm) zwischen 2.5V bis 6V erzeugen. Der Rippel soll <=2mV sein. Zur Verfügung steht ein PWM-Timer, oder ich könnte auch einen xmega einsetzen und den dort vorhandenen DAC verwenden. Mir fehlt da jetzt aber die Idee, wie ich halt die 2.5-6V hinbekomme. Die Versorgungsspannung ist 12V, die von einem Linearregler auf 3.3V gesenkt wird. Damit wird der attiny oder der xmega versorgt. Ich kann also auf 12V und 3.3V zugreifen. Kann man sowas irgendwie relativ leicht mit einem OpAmp zaubern, oder muss ich einen externen DAC kaufen, der 6V verträgt?
https://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM Für 2mV Ripple muss man halt niederfrequent filtern, das kann man mit dem ohnehin benötigten OPV machen, Stichwort aktiver Filter, Sallen-Key etc.
Jan schrieb: > Kann man sowas irgendwie relativ leicht mit einem OpAmp zaubern, Ja, R2R-OPA, der 12V verträgt, in nicht invertierender Beschaltung. Gib 1.25 .. 3V aus und verstärke um Faktor 2. Du brauchst eh einen Tiefpass für die PWM, dann dient der OPA auch als Buffer. Vielleicht auch mehrere für einen aktiven Tiefpass höherer Ordnung bei deinen hohen Anforderungen an den Ripple. Jan schrieb: > (Impedanz <=100kOhm) Kann alles heißen, bis runter zu nahe Null 😀. Was ist denn die minimale Impedanz?
Du hast leider nichts zu Dynamik, Auflösung oder Genauigkeit gesagt. Wenn das Analogsignal nicht zu dynamisch sein soll oder man die PWM Frequenz beliebig hoch drehen kann, kann man das natürlich dementsprechend leicht filtern. Manche uC bieten auch anstatt PWM noch PCM oder PPM an wodurch man etwas mit dem Spektrum spielen kann wodurch der Filter etwas leichter zu designen ist. Ansonsten halt den DAC verwenden. Der Xmega hat scheinbar 1MSPS. Das ist schon ein Wort. Dann noch ein OP dahinter und den Offset und Gain anpassen. Einfaches Dokument dazu: https://www.ti.com/lit/pdf/sloa097
Das ist möglich: Damit wird mein 10 MHz Quarz per VariCap auf GPS-PPS fein abgestimmt. In meinem Fall alles ohne zusätzlichen OPV mit 3 RC-Filter-Stufen. Meine PWM nutzt 13 Bit, womit man bei Ubat = 5 V auf ca. 0,6 mV pro Step kommt. Die Filterung sorgt für einen Ripple von 0,2 mV. (Zufällig dein Zielwert), womit der Quarz < 0,1 ppm genau schwingen kann. - PWM-Frequenz, - PWM-Bits, - Filterung und die - Eigenschaften der Stell-Strecke (Wertänderung bei deinen 2,5 ... 6 V) müssen alle gegeneinander und gegen die - gewünschte Zeitdauer bis zum Einschwingen aufgerechnet werden, um die Erfolgschancen abzuschätzen.
Jan schrieb: > Kann man sowas irgendwie relativ leicht mit einem OpAmp zaubern Du musst die PWM filtern, und da kommt es beim von dir gegebenem Ripple auf die Reaktionsheschwindigkeit an. Ein ausreichendes einfaches RC Filter braucht ewig bis sich die Spannung einpendelt. Ein steiles aktives Bessel Filter 4. Ordnung reagiert schneller. Am schnellsten ist halt der DAC. Zur Umsetzung von 0-5V auf 2.5-6V tut es ein OpAmp. mit Glück (weil es nur Abschwächung und nicht Verstärkung ist) auch ein Spannungsteiler an 12V. http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/11-RC-Glied-fuer-PWM.html
Jan schrieb: > Der Rippel soll <=2mV sein Ist das jetzt eher ein theoretischer Wert? Oder hast du die Forderung, dass die Ausgangsspannung 2,5-6V nur mit einem Rauschen/Ripple von 2mV überlagert sein darf? Falls ja, dann stellt sich mir die Frage: sind da auch noch andere größere (Last-)Ströme unterwegs? Denn 2mV sind für Digitalschaltungen recht sportlich und bedeuten: viel Spaß beim Layout. > eine Regelspannung (Impedanz <=100kOhm) zwischen 2.5V bis 6V erzeugen. HildeK schrieb: > Kann alles heißen, bis runter zu nahe Null 😀. Wenn die <=100k die maximale Ausgangsimpedanz der zu erzeugenden Spannung und damit der zu entwickelnden Schaltung ist, dann ist es recht einfach. Wenn mit <=100k allerdings die Eingangsimpedanz der nachfolgenden Stufe gemeint ist, dann ist die Aufgabe nicht lösbar. Allerdings wäre es hier wieder mal sinnvoll, die eigentliche Aufgabe zu schildern, und nicht, wie die angestrebte Lösung aussehen soll. Kurz: was soll denn da angesteuert werden? Gibt es ein Datenblatt dazu?
Lothar M. schrieb: > Allerdings wäre es hier wieder mal sinnvoll, die eigentliche Aufgabe zu > schildern, und nicht, wie die angestrebte Lösung aussehen soll. > Kurz: was soll denn da angesteuert werden? Gibt es ein Datenblatt > dazu? Typischer TO-Fehler, der sich ja nicht alles vorkauen lassen will :D Anbei das Datenblatt. Geregelt werden soll die Ausgangsspannung des Netzteils via µC auf einer externer Platine, die ihre eigene Versorgungsspannung von den dort (am Stecker des Netzteils) auch vorhandenen 12V beziehen wird. Die 2mV sind nicht berechnet, sondern nur mal aus der Hüfte geschossen. Wahrscheinlich wären auch 5mV noch ok, aber bei 36V Ausgangsspannung ist der Regelverstärkungsfaktor 10.
Jan schrieb: > Die 2mV sind nicht berechnet, sondern nur mal aus der Hüfte geschossen. > Wahrscheinlich wären auch 5mV noch ok, aber bei 36V Ausgangsspannung ist > der Regelverstärkungsfaktor 10. Bei 240mV Ripple/Noise und 180 mV Regelgenauigkeit vielleicht doch ein bisschen überzogen?
Dieter R. schrieb: > Bei 240mV Ripple/Noise und 180 mV Regelgenauigkeit vielleicht doch ein > bisschen überzogen? Äh nein? max. != typ.
Jan schrieb: > Dieter R. schrieb: >> Bei 240mV Ripple/Noise und 180 mV Regelgenauigkeit vielleicht doch ein >> bisschen überzogen? > > Äh nein? max. != typ. Ja, und 7,2 != 10.
Angehängte Dateien:
Anbei zwei Bessel-Filter (Fg=1Hz) mit zweifacher Verstärkung. Anhand der PWM-Frequenz und der gewünschten Restwelligkeit bestimmst du die endgültige Grenzfrequenz und skalierst dann alle C-Werte entsprechend.
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