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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM Wandler ENTDECKT


Autor: Stephan (Gast)
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Hallo!

Auf der Suche nach einem Bauteil, das den PWM meines Fujitsu-uC zu einem 
Analogsignal wandelt, um ein Analogmessinstrument anzusteuern, bin ich 
bei Farnell über folgende PWM-Converter Angebote gestolpert:

http://de.farnell.com/texas-instruments/tps5430dda...

http://de.farnell.com/texas-instruments/tps61070dd...

Böse KollegenZungen behaupten, das wäre nix.

Frage: ist das was ich suche?

Autor: DAC (Gast)
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Stephan schrieb:
> Böse KollegenZungen behaupten, das wäre nix.
>
> Frage: ist das was ich suche?

Das sind beides Regler-Chips für Netzteile, wenn ich mich da nicht 
verkuckt habe.

Was spricht gegen Widerstand oder Drossel + Kondensator?
Billig, einfach, tausendfach bewährt.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Frage: ist das was ich suche?

Nicht so richtig. Im einfachsten Fall reicht dir ein RC-Tiefpass.

MfG Spess

Autor: Stephan (Gast)
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Schade.

Das Signal muss anschließend von 3,4 auf 10V gewandelt werden. Was nun?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Das Signal muss anschließend von 3,4 auf 10V gewandelt werden. Was nun?

Operationsverstärker?

MfG Spess

Autor: Guter Rat (Gast)
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Wo ist dann das Problem?
RC-Tiefpass, OP-Amp mit entsprechender Verstärkung, und OK.
Den Op-Amp hätte ich in jedem Fall hinter den RC-Tiefpass gehängt.

Noch ein Tip:
Die Schaltung läßt sich recht brauchbar im LT-Spice simulieren.

Autor: Stephan (Gast)
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Das hört sich alles so nach Ausbildungsabteilung an :(

Am Ende meines Praktikums muss ein wirklich cooles Gerät auf dem Tisch 
stehen, was anschließend vom GL abgenommen wird.

Gibts nicht irgendwas professionelles, was alles (Glätten und Wandeln) 
auf einmal vornimmt? Geld spielt keine Rolle!

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Stephan schrieb:
> Gibts nicht irgendwas professionelles, was alles (Glätten und Wandeln)
> auf einmal vornimmt? Geld spielt keine Rolle!

Tschebyscheff filter mit OPs. Am besten 4. Ordung oder höher. Schau mal 
im Tieze/Schenk.
Ober noch besser: Wenn Du reinen Rechteck hast: Puls Pause mit yc 
messen, dazu noch die Spannung während des Pulses messen und daraus die 
resultierenden Spannung berechnen.
Oder ein Baustein zur Messung des True RMS der braitbandig genug ist für 
Dein Rechtecksignal.

Aber nochmal zum Professionellen:
Ein Analoginstrument zum Messen der Effektivwertes einer PWM ist NICHT 
professionell.

Autor: Stephan (Gast)
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Danke, interessanter Beitrag.

Ich habe in einem vorhergehenden Thread nach einer Methode gefragt, wie 
ich ein Analoginstrument, welches positiv sowie negativ ausschlagen muss 
(Ruderlageanzeige) mittels uC möglichst einfach ansteuern kann.

Hättest Du eine bessere Methode als je ein Spulenende auf einen PWM zu 
legen (insgesamt also 2) und damit immer je ein 0V zu simulieren?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Stephan schrieb:

> Ich habe in einem vorhergehenden Thread nach einer Methode gefragt, wie
> ich ein Analoginstrument, welches positiv sowie negativ ausschlagen muss
> (Ruderlageanzeige) mittels uC möglichst einfach ansteuern kann.

Welche Auflösung ist für die Anzeige notwendig?

Ev. reicht ja auch eine LED-Kette im Halb oder Viertelkreis. Die wäre 
dann auch unempfindlich gegenüber Erschütterungen.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Stephan schrieb:
> Hättest Du eine bessere Methode als je ein Spulenende auf einen PWM zu
> legen (insgesamt also 2) und damit immer je ein 0V zu simulieren?

Ach die Sache,
da wurden Dir doch verschiedene Vorschläge gemacht.
Damals hast Du aber von möglichst klein und ohne Aufwand gesprochen.
Jetzt soll es auf einmal möglichst professionell sein und Geld spielt 
keine Rolle? Und auf 10V verstärkt soll es auch noch werden.
Wie schon von anderen gesagt, die saubere Lösung wäre ein Filter (für 
eine PWM). Entweder einfach RC oder LRC und ein OP Als Verstärker. Oder 
Du schaust mal nach aktiven Filtern mit OP, Die kann man bestimmt auch 
so dimensionieren daß Du gleich eine Verstärkung drin hast.
Mit dem 2. OP erzeugst Du die eine künstliche Masse auf der halben 
Versorgungsspannung für den Masseanschluss deines Instruments.
Warum benötigst Du eigentlich 10V? Wenn Geld keine Rolle spielt dann 
besorge Dir doch ein Meßinstrument bei dem Du ohne Verstärkung 
auskommst.

Autor: Stephan (Gast)
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Mit klein und aufwandsarm dachte ich an eine fertige 1-Chip Lösung, von 
der ich dachte, es würde sie schon geben, egal was es kostet.
Habe die Suche aufgegeben.

Da es um eine Erweiterung für bereits auf vielen, vielen Schiffen 
verbaute Ruderlageanzeigen geht, ist +/- 10V Pflicht und auch das 
Analoganzeigeinstrument steht leider nicht zur Debatte.

Der Anschluss an zwei PWM wurde als exotisch aber interessant bereits 
von der Chef-Etage angenommen und softwareseitig implementiert.

Ich habe nie zuvor an aktive Filter nachgedacht, aber hört sich gut an, 
werde mich mal schlau machen.
Oder hat jemand bereits eine brauchbare Lösung?

(Nach wie vor: aus 0% - 100% PWM bei 1kHz und 3,3V sollen 0-10V werden.)

Und wenn das funktioniert darf ich hier meine Diplomarbeit machen, also 
macht nix wenns gut wird.

Autor: bc,b (Gast)
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Und warum machst Du nicht erst 0% - 100% PWM mit 10V daraus?
Dann kannst Du den ganzen Rest weglassen.

Gast

Autor: Stephan (Gast)
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Magst Du näher erläutern, was Du meinst?

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Stephan schrieb:
> (Nach wie vor: aus 0% - 100% PWM bei 1kHz und 3,3V sollen 0-10V werden.)

Also hast Du fix +-10V für die Ansteuerung des Instruments.
Fixe 1 Chip Lösungen kanns nicht geben da das analog viel zu spezifisch 
ist.
Aber wenns nur 1 Chip sein soll. Es gibt 4fach OPs :-)
Nein im Ernst. Mach Dich mal schlau bzgl OP-Schaltungen Hier gibts 
einiges an Grundlagen und die referenz dürfte immer noch Tieze und 
Schenk sein. Wenn Du Dich weiter mit Schaltungstechnik beschäftigst ist 
das eh eine DER Referenzen.
Wobei bei 1KHz PWM und einer Ruderanzeige. Ich denk mal die maximale 
Ruderänderungsgeschwindigkeit von 0 auf Maximalausschlag ist höchstens 1 
Sekunde. Wenn Du ein einfaches RC Glied nimmst und Tau auf 0,1s bis 0,2s 
nimmst dann sollte das dafür doch schon reichen? Dann noch einen 
einfachen nichtinvertierenden Verstärker dran und das sollte schon 
gehen. Das kannst Du doch mal kurz auf einem Breadboard 
zusammenstöpseln.

Autor: MaWin (Gast)
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> Nach wie vor: aus 0% - 100% PWM bei 1kHz und 3,3V sollen 0-10V werden.

Grundschulniveau.

> Und wenn das funktioniert darf ich hier meine Diplomarbeit machen

Das ist dann wohl noch ein weiter Weg.


Ein Analoganzeigeinstrument ist träge, und kommt mit 1kHz nicht mit. Es 
zeigt dann nur den Mittelwert an. Du brauchst allerdings einen 
Vollaussteuerbereich bis 10V, musst also aus 3.3V 10V machen.

Ich nehme an, eine Spannungsquelle steht dir zur Verfügung, hat die 
genau die 10V die das Messinstrument braucht ? Oder mehr, z.B. 12V ?

Im ersteren Fall ist es einfach, die 3.3V PWM muss in eine 10V PWM 
gewandelt werden, das macht ein Transistor. Je nach dem Strombedarf des 
Messinstruments, den ich allerdings nicht hoch einschätze, nimmt man 
bipolare oder MOSFETs. Bei MOSFETs braucht man welche, die bei 3.3V 
sicher durchschalten. Und wenn deine PWM schon fertig programmiert ist 
100% an auch zu Zeigervollausschla führen soll, darf nicht invertiert 
geschaltet werden, ein einfacher Transistor, der Masse schaltet, tut's 
also nicht. Daher schlage ich einen ICL7667 vor. Der wird mit 0V/10V 
versorgt, dessen Eingang schaltet bei ca. 1.4V um, passt also gut an den 
3.3V Ausgang, und sein Ausgang kommt bis knapp an die 
Versorgungsspannung und liefert also 10V. Und er enthält 2. Uups. Aber 
keine Sorge, man braucht auch die 2, weil ein einzelner das Signal 
umkehren würde. Also schaltet man sie hintereinander:

AVR --|>o--|>o-- Instrument

Fertig ist dein Wandler 3.3V PWM zu 10V.


Es gibt hunderte weitere ICs, die dasselbe können. Sie unterscheiden 
sich leicht und daher ist je nach Rahmenbedingungen der eine oder der 
andere die bessere Alternative. Der CD40109 wäre bei kleiner Leistung 
passend, benötigt offiziell aber 5V (geht auch bei 3.3V am Eingang). Ein 
OpAmp wie TS912 könnte nicht-invertiert wandeln, braucht aber eine 
Vergleichspannung in Höhe von ca. 1.4V die man mit 2 extra Widerständen 
bauen müsste falls nicht zufällig ein AREF-Ausgang des AVR dafür 
herhalten könnte. Man könnte es diskret mit 2 Transistoren aufbauen, bei 
Verwendung von 2 Digitaltransistoren in einem Gehäuse wie EMD4DXV6T1 
wäre das sogar nur ein Bauteil. Die richtige Auswahl ist eine 
Wissenschaft, die du noch erlerenn musst. Solange tut's der ICL7667.

Autor: bc,b (Gast)
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Du schaltest mit Deiner 3,3V PWM eine Schaltstufe, die mit 10V betrieben 
wird. Schon hast Du 10V-PWM, die bei 50% genau 5V Effektivwert 
entsprechen.
Falls der Zeiger dann wegen geringer PWM-Frequenz zappelt, muss noch ein 
RC-Filter vor das Messwerk. Den R muesstest Du dann durch eine hoehere 
Spannung als die 10V ausgleichen.

Gast

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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bc,b schrieb:
> Und warum machst Du nicht erst 0% - 100% PWM mit 10V daraus?
> Dann kannst Du den ganzen Rest weglassen.

Er meint wahrschinlich eine künstliche Masse auf der halben 
Versorgungsspannung. Aber dann bräüchtest Du 20V da Dein Messgerät +-10V 
hat, oder wie Falk gesagt hatte eine Brücke zum Umschalten des 
Messgeräts.
Aber die Lösung mit 2 PWMs wobei die eine immer auf 0 ist hat auch was 
und wie Du gesagt hat fanden das Deine Chefs gut, wenn Du also jetzt was 
anderes machst das heisst das schnell, "seine erster Lösungsansatz war 
nicht gut" oder "Er hätte uns informieren müssen ehe er das Konzept 
verändert" oder " Er weiß nicht was er tut sondern probiert rum".
Also bleib dabei unds machs so daß es simpel und gut funktioniert.
(Meine Meinung)

Autor: Stephan (Gast)
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Bin erschlagen und ziehe mich zum Verdauen zurück.

Bedanke mich recht herzlich!

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