Аналогово към PWM. Приложение на модула за улавяне, сравнение, PWM в контролери на Microchip

AMn · PSK · QAM · FSK · GMSK
OFDM COFDM TCM Импулсна модулация AIM · DM · ICM · ΣΔ · ШИМ· CHIM · FIM Разширяване на спектъра FHSS DSSS Вижте също: Демодулация

Широчинно импулсна модулация(ШИМ, английски) Широчинно-импулсна модулация (PWM)) - приближаване на желания сигнал (многостепенен или непрекъснат) до действителните двоични сигнали (с две нива - На/изключено), така че средно за определен период от време стойностите им да са равни. Формално може да се напише така:

,

Където х(T) - желаният входен сигнал в границата от t1преди t2и ∆ T аз- продължителност аз ти ШИМ импулс, всеки с амплитуда А. ∆T азсе избира по такъв начин, че общите площи (енергии) на двете величини да са приблизително равни за достатъчно дълъг период от време, както и средните стойности на величините за периода също да са равни:

.

Контролираните „нива“, като правило, са параметрите на мощността на електроцентралата, например напрежението на импулсните преобразуватели / регулатори на постоянно напрежение / или скоростта на електродвигателя. За импулсни източници х(T) = U констстабилизиране.

Основната причина за въвеждането на ШИМ е трудността да се осигури произволно напрежение_(електрическо). Има определено основно постоянно захранващо напрежение (в мрежата, от батерии и т.н.) и на негова основа трябва да получите по-ниско произволно и да го използвате за захранване на електродвигатели или друго оборудване. Най-простият вариант е делител на напрежение, но има намалена ефективност, увеличено генериране на топлина и консумация на енергия. Друг вариант е транзисторна схема. Позволява ви да регулирате напрежението, без да използвате механика. Проблемът е, че транзисторите се загряват най-много, когато са полуотворени (50%). И ако все още можете да „живеете“ с такава ефективност, тогава освобождаването на топлина, особено в индустриален мащаб, обезсмисля цялата идея. Ето защо беше решено да се използва транзисторна схема, но само в гранични състояния (включено / изключено) и да се изглади полученият изход с LC верига (филтър), ако е необходимо. Този подход е много енергийно ефективен. ШИМ се използва широко навсякъде. Ако четете тази статия на LCD монитор (телефон/PDA/... с LCD подсветка), тогава яркостта на подсветката се контролира от ШИМ. На по-старите монитори можете да намалите яркостта и да чуете как ШИМ започва да скърца (много тихо скърцане с честота няколко килохерца). Плавно мигащите LED светлини също „скърцат“, например в лаптопи. Можете да чуете шума на ШИМ много добре през нощта в тишина.

Можете дори да използвате COM порт като PWM. защото 0 се предава като 0 0000 0000 1 (8 бита данни + старт/стоп), а 255 като 0 1111 1111 1, тогава диапазонът на изходното напрежение е 10-90% на стъпки от 10%.

ТРЪН- широчинно-импулсен преобразувател, който генерира ШИМ сигнал въз основа на дадена стойност на управляващото напрежение. Основното предимство на SHIP е високата ефективност на неговите усилватели на мощност, която се постига чрез използването им изключително в режим на превключване. Това значително намалява изходната мощност на преобразувателя на мощност (PC).

Приложение

PWM използва транзистори (може да има и други елементи) не в линеен режим, а в режим на превключване, тоест транзисторът винаги е отворен (изключен) или затворен (в състояние на насищане). В първия случай транзисторът има почти безкрайно съпротивление, така че във веригата почти няма ток и въпреки че цялото захранващо напрежение пада през транзистора, тоест ефективност = 0%, в абсолютно изражение мощността, освободена от транзистора е нула. Във втория случай съпротивлението на транзистора е изключително ниско и следователно спадът на напрежението върху него е близо до нула - освободената мощност също е малка.

Принцип на работа на ШИМ

ШИМ е импулсен сигнал с постоянна честота и променлив работен цикъл, т.е. съотношението на периода на повторение на импулса към неговата продължителност. Чрез задаване на работния цикъл (продължителност на импулса) можете да промените средното напрежение на изхода PWM.

Генерира се от аналогов компаратор, на чийто отрицателен вход се подава референтен сигнал под формата на „трион“ или „триъгълник“, а на положителния вход се подава действително модулиран непрекъснат аналогов сигнал. Честотата на импулса съответства на честотата на "зъбите" на триона. Тази част от периода, когато входният сигнал е по-висок от референтния сигнал, изходът е единица, под него е нула.

В цифровата технология, чиито изходи могат да приемат само една от две стойности, приближаването на желаното средно изходно ниво с помощта на ШИМ е напълно естествено. Веригата е също толкова проста: генерира се трионообразен сигнал н-битов брояч. Цифровите устройства (DSHIP) работят на фиксирана честота, обикновено много по-висока от отговора на контролираните инсталации ( повторно вземане на проби). По време на периодите между фронтовете на часовника изходът на DSCH остава стабилен, той е или нисък, или висок, в зависимост от изхода на цифровия компаратор, който сравнява стойността на брояча с нивото на приближаващия цифров сигнал V(н). Изход за много тактови цикли може да се интерпретира като поредица от импулси с две възможни стойности 0 и 1, които се заместват един друг всеки тактов цикъл T. Честотата на поява на единични импулси е пропорционална на нивото на приближаващия сигнал ~ V(н). Следващите една след друга единици образуват контура на един по-широк импулс. Продължителност на получените импулси с променлива ширина ~ V(н), кратни на периода на часовника T, а честотата е 1/( T*2 н). Ниска честота означава дълго, относително T, периоди на постоянство на сигнала на едно и също ниво, което дава ниска равномерност на разпределението на импулса.

Описаната схема за цифрово генериране попада под определението за еднобитова (двустепенна) импулсно-кодова модулация ( PCM). 1-bit PCM може да се разглежда в термините на PWM като поредица от импулси с честота 1/ Tи ширина 0 или T. Наличното свръхсемплиране ви позволява да постигнете осредняване за по-кратък период от време. Тип еднобитов PCM като модулация на плътност на импулса ( модулация на плътността на импулса), което също се нарича импулсна честотна модулация.

Непрекъснатият аналогов сигнал се възстановява чрез аритметично осредняване на импулси за много периоди, като се използва обикновен нискочестотен филтър. Въпреки че обикновено дори това не се изисква, тъй като електромеханичните компоненти на задвижването имат индуктивност, а контролният обект (OA) има инерция, импулсите от изхода на PWM се изглаждат и операционният усилвател с достатъчна честота на PWM сигнал, се държи така, сякаш управлява обикновен аналогов сигнал.

Вижте също

  • Векторната модулация е векторна модулация на ширината на импулса, използвана в силовата електроника.
  • SACD е формат на аудио диск, който използва широчинно-импулсна модулация на аудио сигнала.

PWM или PWM (широчинно-импулсна модулация, на английски) е начин за управление на подаването на мощност към товара. Управлението се състои в промяна на продължителността на импулса при постоянна честота на повторение на импулса. Широчинно-импулсната модулация може да бъде аналогова, цифрова, двоична или троична.

Използването на широчинно-импулсна модулация позволява да се повиши ефективността на електрическите преобразуватели, особено за импулсните преобразуватели, които днес формират основата на вторичните захранвания за различни електронни устройства. Flyback и напред едноциклени, push-pull и полумостови, както и мостови импулсни преобразуватели се управляват днес с участието на PWM, това важи и за резонансни преобразуватели.

Модулацията на ширината на импулса ви позволява да регулирате яркостта на подсветката на течнокристални дисплеи на мобилни телефони, смартфони и лаптопи. ШИМ се внедрява в автомобилни инвертори, зарядни устройства и др. Всяко зарядно устройство днес използва ШИМ в работата си.

Като превключващи елементи в съвременните високочестотни преобразуватели се използват биполярни и полеви транзистори, работещи в режим на превключване. Това означава, че част от периода транзисторът е напълно отворен, а част от периода е напълно затворен.

И тъй като в преходни състояния, продължаващи само десетки наносекунди, мощността, освободена на превключвателя, е малка в сравнение с мощността на превключване, средната мощност, освободена под формата на топлина на превключвателя, в крайна сметка се оказва незначителна. В този случай в затворено състояние съпротивлението на транзистора като превключвател е много малко и спадът на напрежението върху него се доближава до нула.

В отворено състояние проводимостта на транзистора е близка до нула и през него практически не протича ток. Това дава възможност за създаване на компактни преобразуватели с висока ефективност, тоест с ниски топлинни загуби. А резонансните преобразуватели с превключване при нулев ток ZCS (zero-current-switching) позволяват намаляването на тези загуби до минимум.


В ШИМ генераторите от аналогов тип управляващият сигнал се генерира от аналогов компаратор, когато например към инвертиращия вход на компаратора се подава триъгълен или трионен сигнал, а към неинвертиращия вход се подава модулиращ непрекъснат сигнал.

Получават се изходните импулси, чиято честота на повторение е равна на честотата на триона (или триъгълния сигнал), а продължителността на положителната част на импулса е свързана с времето, през което нивото на модулиращия постоянен сигнал, подаван към неинвертиращият вход на компаратора е по-висок от нивото на трионния сигнал, който се подава към инвертиращия вход. Когато напрежението на триона е по-високо от модулиращия сигнал, изходът ще има отрицателна част от импулса.

Ако трионът се подава към неинвертиращия вход на компаратора и модулиращият сигнал се подава към инвертиращия вход, тогава изходните правоъгълни импулси ще имат положителна стойност, когато напрежението на триона е по-високо от стойността на подавания модулиращ сигнал към инвертиращия вход и отрицателен, когато напрежението на триона е по-ниско от модулиращия сигнал. Пример за аналогово генериране на ШИМ е микросхемата TL494, която днес се използва широко при конструирането на импулсни захранвания.


Цифровата ШИМ се използва в двоичната цифрова технология. Изходните импулси също приемат само една от двете стойности (включено или изключено), а средното изходно ниво се доближава до желаното ниво. Тук зъбният сигнал се получава чрез използване на N-битов брояч.

Цифровите устройства с PWM също работят при постоянна честота, която задължително надвишава времето за реакция на контролираното устройство, този подход се нарича свръхсемплиране. Между ръбовете на часовника цифровият PWM изход остава стабилен, или висок, или нисък, в зависимост от текущото състояние на изхода на цифровия компаратор, който сравнява нивата на сигнала на брояча и приблизителния цифров.

Изходът се тактова като поредица от импулси със състояния 1 и 0; всяко състояние на часовника може или не може да се промени в обратното. Честотата на импулсите е пропорционална на нивото на приближаващия сигнал и единиците, следващи една след друга, могат да образуват един по-широк, по-дълъг импулс.

Получените импулси с променлива ширина ще бъдат кратни на тактовия период, а честотата ще бъде равна на 1/2NT, където T е тактовият период, N е броят на тактовите цикли. Тук е постижима по-ниска честота спрямо тактовата честота. Описаната верига за цифрово генериране е еднобитова или двустепенна PWM, импулсно кодирана PCM модулация.

Тази двустепенна импулсно кодирана модулация е по същество поредица от импулси с честота 1/T и ширина T или 0. Свръхсемплирането се използва за осредняване за по-голям период от време. Висококачествена ШИМ може да бъде постигната с помощта на еднобитова модулация на плътността на импулса, наричана още импулсно-честотна модулация.

При цифровата широчинно-импулсна модулация правоъгълните субимпулси, които запълват период, могат да попаднат на всяко място в периода и тогава само техният брой влияе върху средната стойност на сигнала за периода. Така че, ако разделите периода на 8 части, тогава комбинации от импулси 11001100, 11110000, 11000101, 10101010 и т.н. ще дадат една и съща средна стойност за периода, но отделните единици правят режима на работа на ключовия транзистор по-тежък.

Електронните светила, говорейки за ШИМ, дават следната аналогия с механиката. Ако използвате двигател, за да завъртите тежък маховик, тогава тъй като двигателят може да бъде включен или изключен, маховикът или ще се върти и ще продължи да се върти, или ще спре поради триене, когато двигателят е изключен.

Но ако двигателят е включен за няколко секунди в минута, тогава въртенето на маховика ще се поддържа, поради инерцията, при определена скорост. И колкото по-дълго е включен двигателят, толкова по-висока скорост ще върти маховикът. Същото с ШИМ, сигналът за включване и изключване (0 и 1) идва на изхода и в резултат на това се постига средната стойност. Интегрирайки импулсното напрежение във времето, получаваме площта под импулсите и ефектът върху работното тяло ще бъде идентичен с работата при средна стойност на напрежението.

Така работят преобразувателите, при които превключването става хиляди пъти в секунда, а честотите достигат няколко мегахерца. Специалните PWM контролери се използват широко за управление на баласти на енергоспестяващи лампи, захранвания и др.


Съотношението на общата продължителност на импулсния период към времето за включване (положителната част на импулса) се нарича работен цикъл на импулса. Така че, ако времето за включване е 10 μs и периодът продължава 100 μs, тогава при честота от 10 kHz работният цикъл ще бъде равен на 10 и те пишат, че S = 10. Обратният работен цикъл се нарича импулсният работен цикъл, на английски Duty cycle или съкратено като DC.

И така, за дадения пример DC = 0,1, тъй като 10/100 = 0,1. С широчинно-импулсната модулация, чрез регулиране на работния цикъл на импулса, тоест чрез промяна на DC, се постига необходимата средна стойност на изхода на електронно или друго електрическо устройство, като например двигател.

Един от подходите, използван за значително намаляване на топлинните загуби на силови компоненти на радиовериги, е използването на превключващи режими на работа на инсталациите. При такива системи електрическият захранващ компонент е или отворен - в този момент има почти нулев спад на напрежението върху него, или отворен - в този момент към него се подава нулев ток. Разсейването на мощността може да се изчисли чрез умножаване на тока и напрежението. В този режим е възможно да се постигне ефективност от около 75-80% или повече.

Какво е ШИМ?

За да се получи сигнал с необходимата форма на изхода, превключвателят на захранването трябва да бъде отворен само за определено време, пропорционално на изчислените показатели на изходното напрежение. Това е принципът на широчинно-импулсната модулация (PWM). След това сигнал с тази форма, състоящ се от импулси с различна ширина, влиза във филтърната зона, базирана на индуктор и кондензатор. След преобразуването изходът ще бъде почти идеален сигнал с необходимата форма.

Обхватът на ШИМ не се ограничава до импулсни захранвания, стабилизатори и преобразуватели на напрежение. Използването на този принцип при проектирането на мощен аудио усилвател позволява значително да се намали консумацията на енергия на устройството, води до миниатюризация на веригата и оптимизира системата за пренос на топлина. Недостатъците включват посредственото качество на изходния сигнал.

Формиране на ШИМ сигнали

Създаването на PWM сигнали с желаната форма е доста трудно. Въпреки това индустрията днес може да зарадва с прекрасни специални чипове, известни като PWM контролери. Те са евтини и напълно решават проблема с генерирането на сигнал с ширина на импулса. Запознаването с техния типичен дизайн ще ви помогне да се ориентирате в структурата на такива контролери и тяхното използване.

Стандартната верига на PWM контролера приема следните изходи:

  • Общ изход (GND). Изпълнява се под формата на крак, който е свързан към общия проводник на захранващата верига на устройството.
  • Захранващ щифт (VC). Отговаря за захранването на веригата. Важно е да не го бъркате със съседа си с подобно име - VCC щифт.
  • Щифт за управление на мощността (VCC). Като правило чипът на PWM контролера поема управлението на силовите транзистори (биполярни или полеви). Ако изходното напрежение намалее, транзисторите ще се отворят само частично, а не напълно. Бързо нагряване, те скоро ще се провалят, не могат да се справят с товара. За да се изключи тази възможност, е необходимо да се следи захранващото напрежение на входа на микросхемата и да не се допуска превишаване на проектната марка. Ако напрежението на този щифт падне под определеното специално за този контролер, управляващото устройство се изключва. Обикновено този щифт е свързан директно към щифта VC.

Изходно управляващо напрежение (OUT)

Броят на щифтовете на микросхемата се определя от нейния дизайн и принцип на работа. Не винаги е възможно веднага да разберете сложните термини, но нека се опитаме да подчертаем същността. Има микросхеми на 2 щифта, които управляват каскади с натискане и издърпване (двойно рамо) (примери: мост, полумост, 2-тактов обратен преобразувател). Има и аналози на PWM контролери за управление на каскади с един край (едно рамо) (примери: напред/назад, усилване/понижаване, обръщане).

В допълнение, изходният етап може да бъде едно- или двуциклен по структура. Push-pull се използва главно за задвижване на зависим от напрежението FET. За бързо затваряне е необходимо да се постигне бързо разреждане на кондензаторите gate-source и gate-drain. За тази цел се използва двутактното изходно стъпало на контролера, чиято задача е да осигури късо свързване на изхода към общ кабел, ако е необходимо затваряне на полевия транзистор.

ШИМ контролерите за висока мощност също могат да имат контроли за превключване на изхода (драйвери). Препоръчва се използването на IGBT транзистори като изходни ключове.

Основните проблеми на PWM преобразувателите

При работа на всяко устройство е невъзможно напълно да се елиминира възможността за повреда и това важи и за преобразувателите. Сложността на дизайна няма значение; дори добре познатият контролер TL494 PWM може да причини оперативни проблеми. Неизправностите имат различно естество - някои от тях могат да бъдат открити на око, докато откриването на други изисква специална измервателна апаратура.

За да използвате PWM контролер, трябва да се запознаете със списъка на основните неизправности на устройството и едва по-късно - с опциите за тяхното отстраняване.

Отстраняване на неизправности

Един от най-честите проблеми е повредата на ключови транзистори. Резултатите могат да се видят не само при опит за стартиране на устройството, но и при изследване с мултицет.

Освен това има и други неизправности, които са малко по-трудни за откриване. Преди да проверите директно PWM контролера, можете да разгледате най-често срещаните случаи на повреда. например:

  • Контролерът спира след стартиране - прекъсване на цикъла на ОС, спад на тока, проблеми с кондензатора на изхода на филтъра (ако има такъв) или драйвера; Може би управлението на PWM контролера се е объркало. Необходимо е да се провери устройството за чипове и деформации, да се измерят индикаторите за натоварване и да се сравнят със стандартните.
  • PWM контролерът не стартира - едно от входните напрежения липсва или устройството е повредено. Проверката и измерването на изходното напрежение може да помогне или, в краен случай, замяната му с известен работещ аналог.
  • Изходното напрежение се различава от номиналното - има проблем с OOS контура или с контролера.
  • След стартиране ШИМ на захранването преминава в защита, ако няма късо съединение на ключовете - неправилна работа на ШИМ или драйвери.
  • Нестабилна работа на платката, наличие на странни звуци - прекъсване на OOS контура или RC веригата, влошаване на капацитета на филтъра.

Накрая

Универсалните и многофункционални PWM контролери вече могат да бъдат намерени почти навсякъде. Те служат не само като неразделна част от захранването на повечето съвременни устройства - стандартни компютри и други ежедневни устройства. Въз основа на контролери се разработват нови технологии, които могат значително да намалят потреблението на ресурси в много области на човешката дейност. Собствениците на частни къщи ще се възползват от контролери за зареждане на батерии от фотоволтаични батерии, базирани на принципа на модулация на ширината на импулса на зарядния ток.

Високата ефективност прави разработването на нови устройства, базирани на принципа на ШИМ, много обещаващо. Вторичните източници на енергия не са единствената област на дейност.

PWM или на английски PWM (Pulse-Width Modulation) широчинно-импулсната модулация е метод, използван за контрол на големината на напрежението и тока. Принципът на работа на ШИМ е да променя ширината на импулса с постоянна амплитуда при постоянна честота.

Принципите на регулиране на ШИМ са широко разпространени в импулсните преобразуватели, в яркостта на светодиодите и др.


Принцип на работа на ШИМ

Принципът на работа е промяна на ширината на импулса на сигнала. Когато използвате метода на модулация на ширината на импулса, честотата и амплитудата на сигнала винаги ще бъдат постоянни. Най-важният параметър на ШИМ сигнала е работният цикъл, който може да се изчисли с помощта на формулата.

Където T = T ВКЛ. + T ИЗКЛ; T ON - време на високо ниво; TOFF - време на ниско ниво; T - период на сигнала

Времената на високия и ниския сигнал са показани на фигурата по-горе. Остава да добавим, че U1 е състояние на сигнала с високо ниво, тоест амплитуда.

Да кажем, че имаме PWM сигнал с даден времеви интервал от високи и ниски нива, вижте фигурата:

Замествайки наличните данни във формулата за работния цикъл на ШИМ, получаваме: 300/800=0,375. За да разберете процентния фактор на запълване, трябва да умножите резултата с още 100%, т.е. K ω% = 37,5%. Работният цикъл е абстрактна стойност.

Друг важен параметър на ШИМ е честотата на сигнала, която се определя от добре познатата формула:

f=1/T=1/0,8=1,25 Hz

Благодарение на възможността за регулиране на ширината на импулса може да се регулира средната стойност на напрежението. Фигурата показва различни работни цикли при една и съща честота и амплитуда.

За да се намери средното напрежение на ШИМ, е необходим работен цикъл 37,5% и амплитуда 12 V:

U sr =K ω ×U 1 =0,375×12=4,5 волта

PWM ви позволява да намалите напрежението в диапазона от U 1и до 0. Това свойство често се използва в или скоростта на вала на постояннотоков двигател.

Сигналът PWM в електрониката се генерира с помощта на микроконтролер или някаква аналогова схема. Сигналът от тях трябва да бъде ниско ниво на напрежение и много малък ток на изхода на веригата. Ако е необходимо да контролирате мощен товар, можете да използвате стандартна система за управление, използвайки биполярно или.

Сигналът PWM следва към основата на транзистора през съпротивлението R1, така че VT1 или се отваря или затваря с промяна в сигнала. Ако транзисторът е отворен, светодиодът свети. И в момента, когато транзисторът се изключи, светодиодът изгасва. Ако честотата на сигнала е ниска, ще получим мигащ светодиод. При честота от 50 Hz мигането вече не е невидимо за човешкото око и виждаме ефекта от намаляване на яркостта на сиянието. Колкото по-ниска е стойността на работния цикъл, толкова по-слабо ще свети светодиодът.

Същият принцип и подобна електронна схема могат да бъдат приложени в случай на управление на постояннотоков двигател, но честотата трябва да бъде с порядък по-висока (15-20 kHz) поради две основни причини.

При по-ниски честоти двигателят може да издаде ужасен писък, който може да предизвика дразнене.
Е, стабилността на двигателя зависи от честотата. Когато управлявате нискочестотен сигнал с нисък работен цикъл, скоростта ще бъде нестабилна и може дори да спре напълно. Следователно, когато честотата на PWM сигнала се увеличава, стабилността на средното изходно напрежение се увеличава и пулсациите на напрежението намаляват. Има обаче ограничение на честотата, тъй като при високи честоти полупроводниковото устройство може да няма време да превключи напълно и управляващата верига ще работи с грешки. В допълнение, високата честота на ШИМ сигнала също увеличава загубите на транзистора. Когато управлявате двигател при високи честоти, препоръчително е да използвате високоскоростен полупроводник с ниско съпротивление на проводимост.

По-долу ще разгледаме реална работеща верига с помощта на операционен усилвател

Чрез регулиране на напрежението на неинвертиращия вход на операционния усилвател можете да зададете необходимото изходно напрежение. Следователно, тази схема може да се използва като регулатор на ток или напрежение или като регулатор на скорост за DC двигател.

Веригата е проста и надеждна, състои се от достъпни радио елементи и, ако е сглобена правилно, веднага ще започне да работи. Мощен полеви n-канален транзистор се приема като контролен ключ.

Марк Торен и Чад Стюард, Линейна технология

Бележка за дизайн 538

Въведение

Широчинно-импулсната модулация (PWM) е често срещан метод за генериране на аналогови напрежения с помощта на цифрови устройства като микроконтролери или FPGA. Повечето микроконтролери имат специализирани периферни блокове, предназначени за генериране на PWM, а за генериране на PWM сигнали с помощта на FPGA е достатъчно да напишете само няколко реда RTL код. Тази технология е изключително проста и практична в случаите, когато изискванията за параметрите на аналоговите сигнали не са твърде строги, тъй като нейното внедряване изисква само един изход на микросхемата, а броят на необходимите редове програмен код е непропорционално по-малък от това, което би било необходим, ако е използван цифрово-аналогов преобразувател (DAC) с интерфейс SPI или I 2 C. Фигура 1 показва типичен пример за цифрово щифтово приложение, чийто изход се преобразува в аналогово напрежение с помощта на филтър.

Не е нужно да копаете много дълбоко, за да откриете безбройните недостатъци в тази схема. 12-битов аналогов сигнал в идеалния случай трябва да има пулсация, по-малка от най-малкия бит, което, ако честотата на ШИМ е 5 kHz, ще изисква нискочестотен филтър с честота на прекъсване от 1,2 Hz. Импедансът на аналоговия изход за напрежение, определен от съпротивлението на филтърния резистор, може да е твърде висок поради необходимостта да се поддържат приемливи размери на кондензатора. По този начин изходът може да работи само при натоварване с високо съпротивление. Наклонът на характеристиката на ШИМ към аналогово преобразуване зависи от захранващото напрежение на микроконтролера, вероятно неточно. По-фин ефект се дължи на несъответствието на ефективните изходни съпротивления на цифровия изход в противоположни логически състояния, които трябва да бъдат значително по-малки от съпротивлението на филтърния резистор, за да се поддържа необходимата линейност. И накрая, за да може изходното напрежение да остане постоянно, PWM сигналът трябва да бъде непрекъснат, което може да бъде проблематично, ако искате да поставите процесора в режим на изключване с ниска мощност.

Този PWM аналогов преобразувател по-добър ли е?

Фигура 2 илюстрира опит за коригиране на тези недостатъци. Благодарение на изходния буфер стана възможно използването на резистори с високо съпротивление във филтъра, като същевременно се поддържа нисък импеданс на аналоговия изход. Чрез използване на външен CMOS буфер, захранван от прецизен референтен източник, точността на усилването се увеличава, тъй като границите на PWM сигнала вече са заземени и точното положително напрежение. Тази схема със сигурност работи, но изисква голям брой компоненти, не позволява време за установяване по-добро от 1,1 s и не съдържа никакви механизми, чрез които би било възможно да се „задържи“ аналоговото напрежение, когато PWM сигналът е изключен .

Усъвършенстван ШИМ към аналогов преобразувател

Цифрово-аналогови преобразуватели (DACs) Двойни 10-bit PWM към VOUT DACs с 10ppm/C Reference

  • Благодаря, много интересна статия и много добър превод. Не трябва ли да въведете механизъм за търсене на вашия сайт за всички произведения на един автор?
  • Как е това? :) Дори библиотеките не се сетиха за това... Търсене с преводач... Друго нещо - стимул лично за него, нека работи повече :) Статията е интересна, особено след като се използва Linear Technology, която беше не се отхвърля в прототипи + периодично безплатно хартиено списание с доставка до дома!!! :)
  • Няма нищо сложно. Ето една заявка в Google, която ще върне всички материали от един преводач: google.com.ua/search?.com.ua/search?.com.ua/search?.Ren Tyuk Но търсачката RL е малко неудобна, ако не е неприложимо при търсене по авторски превод http://www..html?adv=1 По същия начин можете да търсите материали от определен автор в RL в Google. Но резултатите ще бъдат по-„мръсни“, тъй като при търсене само по име, резултатите ще включват всички препратки, намерени на сайта - статии, връзки от форума, временни страници, които някога са попаднали в зрителното поле на търсачката, и т.н. Например Ейнар Абел. Много ненужни неща. https://www.google.com.ua/search?q=s...ru+Einar+Abell В този случай търсачката RL дава много по-добри резултати http://www..html?q=Einar+ Abell Към въпроса за библиотеките. Електронните каталози, които вече са налични в почти всички „оцелели“ библиотеки (университетски, градски, областни, регионални и др.), Както и в архивите, ви позволяват да търсите в каталози и картотеки с произволна комбинация от думи в заявка . Без да се брои стандартното търсене в азбучни и систематични каталози. Удивително е колко данни всъщност съдържа каталожната карта на публикацията! Разбира се, ако библиографското описание и анотацията са съставени правилно и добросъвестно. Но има и обратна страна на електронните каталози. Например в трите най-близки до мен големи библиотеки с милион+ книги в електронни каталози доскоро се съдържаше само 10-20% от библиотечния фонд. Отнема много време, за да въведете милиони карти в база данни. В този случай по правило се извършва съгласуване с фондовете, което само забавя процеса на дигитализиране на каталозите. Но цялата литература, получена от библиотеките след, да речем, 2000 г., попада първо в електронния каталог.
  • Да, всичко това е разбираемо, можете да намерите всичко чрез търсачка :) Но защо да търсите с преводач? От любов към работата си? На първо място, имате нужда от информация