Hallo,
ich habe ein kleines Problem, ich habe ein Arduino Uno Board, und möchte
eine Analoge Spannung einlesen, und die gleiche wieder ausgeben (fragt
nich näher warum, das ist nicht DAS problem, es wäre zu lang die ganze
Schaltung zu erläutern). Das Arduino Board hat ja einen A/D Wandler, die
Analoge Spannung wird digitalisiert. Dass gebe ich die Spannung über ein
PWM Pin wieder aus ( da das board kein D/A Wandler hat) damit ich
allerdings aus dem PWM signal eine analoge Spannung bekomme habe ich
einen Tiefpassfilter eingebaut, (2.2uF und 15kOhm) jedoch habe ich einen
Verlust am Ausgang des Filters von 0,1V (anstelle von 5V werden nur 4,9V
ausgegeben), und der Verlust ist für das was ich es brauche zu viel.
Gibt es eine andere möglichkeit den Verlust geringer zu halten?
Gruss, Claude
Kein Problem, Du musst nur die Physik abschaffen.
Eine Elektronik, die meines Wissens nach mit 5V arbeitet, behält
üblicherweise ein bisschen der zugeführten Spannung zurück.
Die gleiche Zeitkonstante erhältst du z.B. mit 1000µF und 33Ohm. Das
macht beim gleichen Ausgangsstrom nur noch ein Spannungsabfall von 220µV
über dem Widerstand.
amateur schrieb:> Eine Elektronik, die meines Wissens nach mit 5V arbeitet, behält> üblicherweise ein bisschen der zugeführten Spannung zurück.
Ein wirklich sehr interessanter Ansatz! Wie macht die Elektronik denn
das? Wie behält eine Elektronik ein "bisschen zurückgeführte" Spannung
zurück?
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_PWM#Tiefpassfilter-Berechnung
Aber auch damit sind mindestens 6 dB Verlust normal, der Innenwiderstand
der Quelle und der Lastwiderstand sind bei Leistungsanpassung gleich,
damit fällt am Lastwiderstand nur die halbe Quellenspannung ab.
Wenn die Last hochohmig ist, wird der Spannungsabfall an der Quelle
wesentlich kleiner.
Joe G. schrieb:> Die gleiche Zeitkonstante erhältst du z.B. mit 1000µF und 33Ohm. Das> macht beim gleichen Ausgangsstrom nur noch ein Spannungsabfall von 220µV> über dem Widerstand.
bei 100% Duty Cycle und gleicher Belastung des TP ist das richtig. Aber
wenn der Duty Cycle mal nur 95% beträgt, muss der Controllerpin
regelmäßig Entladestromspitzen von 150mA (knapp 5V / 33 Ohm) ertragen,
was er gar nicht gern mag. Und da Lade/Entladestrom in Abhängigkeit vom
Duty Cycle variieren wird auch der Spannungsabfall am Augangstreiber
(was "amateur" mit der zurückgehaltenen Spannung meint) unsymmetrisch,
und die Ausgangsspannung hängt nicht linear vom Duty Cycle ab: auch
nicht ideal.
@ Claude: wie schon in den bisherigen Beiträgen beschrieben ist der
wahrscheinliche Grund für den Spannungsverlust die Belastung durch die
nachfolgende Schaltung. Wie oben beschrieben kannst du versuchen, den
Tiefpass bei gleicher Zeitkonstante mit kleinerem Widerstand zu bauen.
Er darf aber nicht zu klein werden, weil das den Ausgangstreiber des
Controllers überlastet.
Wenn sich der Spannungsverlust damit nicht ausreichend reduzieren lässt,
wäre eine Hardwareergänzung in Form eines Impedanzwandlers die sinnvolle
Lösung. Wenn du so was baust, könntest wahrscheinlich aber auch gleich
ganz auf den seltsamen Ansatz verzichten, die externe Spannung erst mal
zu digitalisieren und dann wieder über PWM in eine Analogspannung zu
wandeln: der einfache OPV löst das Problem ganz ohne Umwege über
µController. Mit einer rein analogen Schaltung würdest du auch andere
mögliche Fehlerquellen mit ausschließen. (Vielleicht gehen die 0,1V ja
schon beim ADC verloren und du legst in Wirklichkeit nicht 100% PWM an
den Tiefpass an?)
viele Grüße
Achim S.
Achim S. schrieb:> @ Claude: wie schon in den bisherigen Beiträgen beschrieben ist der> wahrscheinliche Grund für den Spannungsverlust die Belastung durch die> nachfolgende Schaltung. Wie oben beschrieben kannst du versuchen, den> Tiefpass bei gleicher Zeitkonstante mit kleinerem Widerstand zu bauen.> Er darf aber nicht zu klein werden, weil das den Ausgangstreiber des> Controllers überlastet.
Ok vielen Dank erstmal :) Ich werde es mal versuchen.
Achim S. schrieb:> Wenn sich der Spannungsverlust damit nicht ausreichend reduzieren lässt,> wäre eine Hardwareergänzung in Form eines Impedanzwandlers die sinnvolle> Lösung. Wenn du so was baust, könntest wahrscheinlich aber auch gleich> ganz auf den seltsamen Ansatz verzichten, die externe Spannung erst mal> zu digitalisieren und dann wieder über PWM in eine Analogspannung zu> wandeln: der einfache OPV löst das Problem ganz ohne Umwege über> µController. Mit einer rein analogen Schaltung würdest du auch andere> mögliche Fehlerquellen mit ausschließen.
Den analogen Weg zu gehen wird sich eher schwierig gestalten. Ich nehme
einen uC da ich einen Sensor einlese und diese Spannung auch wieder
ausgegeben wird bis eine andere Spannung die am uC anliegt einen
gewissen Wert überschreitet. Dann wird auch der Ausgangswert geändert.
Nein, das kann ich bestätiges dass das nicht passiert, denn wenn ich die
spannung vor dem Tiefpass filter messe liegt alles im grünen Bereich :)
Gruss, Claude
Achim S. schrieb:> Vielleicht gehen die 0,1V ja> schon beim ADC verloren und du legst in Wirklichkeit nicht 100% PWM an> den Tiefpass an?
