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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM Beschaltung mit ATmega


Autor: Christoph P. (sirbundy)
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Hallo zusammen!
Da ich, was Schaltungsentwurf angeht, relativ unbefleckt bin, verzweifel 
ich gerade an meiner angedachten Pulsweitenmodulation mit dem ATmega8 
(siehe Bild). Dazu möchte ich einen selbstleitenden FET (JFET) nehmen, 
da die analoge Steuereinrichtung (hochohmig), auf die der Ausgang der 
PWM geht, invert arbeitet (12V=Aus, 0V=Ein mit maximaler 
Ausgangsleistung). Das Gate des JFET geht an den PWM-Ausgang des 
ATmega8. Meine Fragen sind nun:
1. Kann ich den JFET ohne Gate-Pegelanpassung schalten?
2. Was genau begrenzt der Widerstand am Source des JFET und wie 
dimensioniere ich ihn richtig?
3. Wie dimensioniere ich den Kondensator und den dazugehörigen 
Entladewidestand? Das hat ja auch was mit der maximalen Schaltfrequenz 
des Controllerausgangs zu tun. Da bin ich aber weder im Datenblatt noch 
im PWM-Tutorial hier richtig dahinter gestiegen.

Vielen Dank ich vorraus!

Autor: Roland Praml (pram)
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Den Fet kannst vermutl. ohne Pegelanpassung nicht vernünftig ansteuern, 
weiterhin hat deine Schaltung das Problem, dass sie den C nur über den 
FET nur aufladen kann und nicht entladen (dies geht nur über 
Entladewiderstand was für die Linearität schlecht ist).

evtl ist diese Lösung besser:

out                   12V
--+---[R1]---+---[R2]---
  |          |_|
 === C1       _|
  |          | |<--- PWM
--+----------+
GND

R2 sollte dabei viel kleiner sein als R1 (umso besser ist die 
Linearität)
Allerdings je kleiner R2 ist umso höher ist die Stromaufnahme.
Alternativ könntest auch ein CMOS-Gatter als Puffer verwenden.

Gruß
Roland

Autor: holger (Gast)
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>1. Kann ich den JFET ohne Gate-Pegelanpassung schalten?

Nö. Geh spielen kleiner. Mit offenem Gate
fängst du dir im besten Fall ein Brummen ein.
Im schlimmsten kannst du so auch Radio hören.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Christoph P. (sirbundy)

>(siehe Bild). Dazu möchte ich einen selbstleitenden FET (JFET) nehmen,
>da die analoge Steuereinrichtung (hochohmig), auf die der Ausgang der
>PWM geht, invert arbeitet (12V=Aus, 0V=Ein mit maximaler
>Ausgangsleistung).

Dazu nimmt man aber einen P-Kanal Mosfet, keinen JFET.

> Das Gate des JFET geht an den PWM-Ausgang des
>ATmega8. Meine Fragen sind nun:
>1. Kann ich den JFET ohne Gate-Pegelanpassung schalten?

Nö.

>2. Was genau begrenzt der Widerstand am Source des JFET und wie
>dimensioniere ich ihn richtig?

Die Schaltung ist unbrauchbar. Erst recht C3.

>3. Wie dimensioniere ich den Kondensator und den dazugehörigen
>Entladewidestand? Das hat ja auch was mit der maximalen Schaltfrequenz
>des Controllerausgangs zu tun. Da bin ich aber weder im Datenblatt noch
>im PWM-Tutorial hier richtig dahinter gestiegen.

Ahhhh, es dämmert. Du willst einen Analogausgang mit 0..12V haben. Sag 
das doch gleich. Das macht man ganz anders und viel einfacher.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweiten...

Also OPV kann man den LM358 nehmen, preiswerter Universaltyp. Einziger 
Haken. Man braucht mind. 14V Versorgungsspannung, um 12V 
Ausgangsspannung zu erreichen. Klassisch nimmt man 15V dafür.
Die Invertierung der Kennlinie macht man in der Software.

MFG
Falk

Autor: Christoph P. (sirbundy)
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@Roland
Deine Lösung gefällt mir prinzipiell sehr gut. Meinem Verständnis nach 
müsstest du aber einen selbstsperrenden MOSFET nehmen (oder interpretier 
ich deinen jetzt nur falsch als selbstleitenden?!).
Mich würde nur noch interessieren, ob du damit vielleicht schon 
Erfahrungswerte gesammtelt hast. Überschlagsmäßig hab ich für R2 jetzt 
mal 200 Ohm angenommen, für R1 2k, dann ist C überschlagsmäßig 100n?!
Das Problem mit der Ansteuerung des Gate besteht aber immernoch, oder? 
Da ist doch noch ein OPV nötig?!

@Falk
Das Problem ist, dass wenn der µC, also die PWM, Aus ist (meinetwegen 
beim flashen), ich trotzdem die 12V durchgesteuert haben will. Deshalb 
geht die Lösung leider nicht. Sonst wärs so gegangen. Danke trotzdem!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Christoph P. (sirbundy)

>beim flashen), ich trotzdem die 12V durchgesteuert haben will. Deshalb
>geht die Lösung leider nicht.

Sagt ein Profi . . . ;-)

Klar gehts, ein popeliger Pull-up am uC machts möglich. Und dann einfach 
invertierte PWM im AVR einstellen, fertig.

MFG
Falk

Autor: Christoph P. (sirbundy)
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@Falk
Stimmt, soweit hab ich gar nicht gedacht :) Danke!

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