RC-PWM mit Mosfet in LTspice klappt nicht

[Jakob N. (jakob_leeeee)]

Moin Moin,

ich bin grade am testen wie ich am besten 0-10V DAC PWM realisiere. 
Genauigkeit ist jetzt erstmal so, das man mit arbeiten kann. Kann man 
später auch mit Software etc. anpassen.

Ich versuche grade zum ersten mal mit LTspice zu arbeiten und einfaches 
PWM mit RC-Glied klappt auch und stimmt auch mit dem Online-Rechner 
überein. Nun möchte ich aber statt 0-5V..0 bis 10V haben. Und ich dachte 
ich nehme "einfach" einen Logic-Level-n-channel-Mosfet. Allerdings 
funktioniert dann in LTspice nichts mehr und der zeigt immer 10V an.

Die Geschwindigkeit reicht mir mit 200ms und der 127,544 mVss.

Was mache ich da falsch oder wie realisiere ich das in LTspice ?

[Xerxes (Gast)]

Hi.
C1 wird über den Mosfet geladen. Und dann ? Wie entlädt er sich wieder ?

[Stefan F. (Gast)]

Schneide beim nächsten mal nicht die Legende von Diagrammen ab. Sonst 
muss man raten, was man da sieht.

[Xerxes (Gast)]

Die Gate-Spannung des Mosfet bezieht sich in deiner Schaltung auf GND. 
Damit wird die Gate-Spannung immer kleiner wenn der Kondensator sich 
auflädt.
Die Spannungsquelle V1 muss zwischen Gate und Source geschaltet werden.

[H. H. (Gast)]

Xerxes schrieb:
> Die Gate-Spannung des Mosfet bezieht sich in deiner Schaltung auf
> GND.
> Damit wird die Gate-Spannung immer kleiner wenn der Kondensator sich
> auflädt.
> Die Spannungsquelle V1 muss zwischen Gate und Source geschaltet werden.

Oder man nimmt einen p-MOSFET.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

H. H. schrieb:
> Oder man nimmt einen p-MOSFET.

Noch besser gar keinen MOSFET.

Wenn man einen PWM-DAC bauen will, braucht man eine Ausgangsstufe, deren 
Ausgangswiderstand bei H wie auch bei L möglichst gering und vor allem 
gleich ist. Besser als ein CMOS-Ausgang (den hat man schon) wird es 
kaum werden. Allenfalls einen CMOS-Treiber (oder auch mehrere parallel) 
als Nachbrenner verwenden und dessen Betriebsspannung separat 
stabilisieren.

[Peter D. (peda)]

Pegelwandler, z.B. CD4504

[H. H. (Gast)]

Axel S. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Oder man nimmt einen p-MOSFET.
>
> Noch besser gar keinen MOSFET.
>
> Wenn man einen PWM-DAC bauen will, braucht man eine Ausgangsstufe, deren
> Ausgangswiderstand bei H wie auch bei L möglichst gering und vor allem
> gleich ist. Besser als ein CMOS-Ausgang (den hat man schon) wird es
> kaum werden. Allenfalls einen CMOS-Treiber (oder auch mehrere parallel)
> als Nachbrenner verwenden und dessen Betriebsspannung separat
> stabilisieren.

Ah, er will wohl einen 0..10V Eingang bedienen. Meist haben die schon 
einen Pullup und einen Tiefpass, da reicht dann ein einfacher NPN oder 
n-MOSFET in Emitter/Source-Schaltung.

[Jakob N. (jakob_leeeee)]

H. H. schrieb:
> Ah, er will wohl einen 0..10V Eingang bedienen

JA genau. Allerdings soll dieser universell sein. Deswegen das RC-Glied. 
Aber ich peile nicht ob das überhaupt geht. Hatte das mit ein OP und 2x 
Verstärkung probiert, allerdings komme ich nicht unter 1,5V bei 0V ( 
Versorung 0 und 12V ). Eine negative Spannung bzw. +/- 12V kann ich in 
meinen Fall nicht realisieren. Ich habe gelesen dass man eine 
Pegelwandlung ? mit dem NE555 machen kann, ist aber mir nicht 
geheuer...:D

[Jakob N. (jakob_leeeee)]

Jakob N. schrieb:
> Hatte das mit ein OP und 2x
> Verstärkung probiert, allerdings komme ich nicht unter 1,5V bei 0V

https://www.ladesystemtechnik.de/media/pdf/94/27/de/DC-Verst-rker-0-3V-auf-0-10V.pdf

Diese Schaltung mit dem LM358 soll meine ansprüche erfüllen. Ich hatte 
bei mir den TL071..allerdings phne Elko und Pulldown Widerstand. Bin 
zwar mit nen DAC Siganl reingegangen aber sollte ja aufs gleich 
rauskommen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jakob N. schrieb:
> Die Geschwindigkeit reicht mir mit 200ms und der 127,544 mVss.
Komma fünf vier vier? Millivolt? Das heißt, du hast Anforderungen im 
µV-Bereich? Oder warum stehen da µV?

> Was mache ich da falsch oder wie realisiere ich das in LTspice ?
Du hast nicht verstanden, wie ein RC-Glied das PWM-Signal in eine 
Spannung wandelt. Denke dir das RC-Glied als einen Filter, der die 
PWM-Wechselspannung wegfiltert und die PWM-Gleichspannung übrig lässt.

Und dann wird es klar, was du tun musst: nimm ein RC-Glied, wandle die 
PWM in 0..5V und schalte einen OP mit V=2 dahinter.

Denn das nächste, was dir mit diesem schicken 10V-PWM-DAC passieren 
wird, ist, dass du die 0..10V an irgendwas anschließt, das einen 
Eingangswiderstand von 1kOhm hat. Und dann wunderst du dich wieder...

Jakob N. schrieb:
> Ich hatte bei mir den TL071.
Der kann am Ausgang auch nur bis ca. 1,5V an die Versorgungsspannungen 
ran. Das steht im Datenblatt bei den "Output Characteristics".

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Jakob N. schrieb:
> Diese Schaltung mit dem LM358 soll meine ansprüche erfüllen.

Perfekt, denn der LM358 kommt im Gegensatz zum TL071 am Ausgang bis auf 
0 Volt runter. R4 (22k) sollte bei einer Verstärkung von 2 auf 10k 
geändert werden. Der 47k sollte besser direkt an den Eingang geschaltet 
werden, damit er keinen Spannungsteiler mit dem 2k2 bilden kann.

[Jakob N. (jakob_leeeee)]

Michael M. schrieb:
> Perfekt, denn der LM358 kommt im Gegensatz zum TL071 am Ausgang bis auf
> 0 Volt runter. R4 (22k) sollte bei einer Verstärkung von 2 auf 10k
> geändert werden. Der 47k sollte besser direkt an den Eingang geschaltet
> werden, damit er keinen Spannungsteiler mit dem 2k2 bilden kann.

Die OP ist bestellt und wird morgen getestet :) 5% Genauigkeit sollten 
machbar sein denke ich.

Allerdings wollte ich das ganze mal in LTspice simulieren. Den LM358 hab 
ich nicht implementiert bekommen, aber von der Funktion her kann ich ja 
allgemein ein OP nehmen. Allerdings macht der die Verstärkung von 2 
nicht.

Bzw. die Graphen von vor dem Op und Nach dem Op sind identisch

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jakob N. schrieb:
> Bzw. die Graphen von vor dem Op und Nach dem Op sind identisch
Passt. Deine Schaltung hat eine Verstärkung von 1.
Mach mal den R2 raus. Der ändert nämlich gar nichts, sondern ist nur 
eine Last am Ausgang. Und wenn du den R2 dann raus hast, erkennst du 
sofort, warum da die Verstärkung 1 ist.

Ein Tipp: wenn du die Schaltung korrekt nach der Vorlage zeichnest, dann 
tut die auch.

[Jakob N. (jakob_leeeee)]

Lothar M. schrieb:
> Ein Tipp: wenn du die Schaltung korrekt nach der Vorlage zeichnest, dann
> tut die auch.

I see....Danke :D