analoges PWM-Signal

Sie könnten, nur zum Spaß, einen Oszillator verwenden, der Sinuswellen mit niedrigem THD erzeugt, und dann einen Integrator verwenden, um Ihren Komparator mit einem Wert zu vergleichen, der das richtige Tastverhältnis ergibt.

Hier ist ein Beispiel dafür:

Link zum Simulator.

• Der linke Graph = das Tor des NMOS
• Der zweite Graph = der Ausgang = Ausgang des oberen Operationsverstärkers (Komparator, PWM)
• Der dritte Graph = der Ausgang des unteren Operationsverstärkers (Integrator)
• Der vierte Graph = die Spannung am Kondensator ganz rechts

Der vierte Graph zeigt, dass der Integrator korrekt einen Wert ausgibt, der gemäß der Eingangsspannung zum korrekten Tastverhältnis führt.

Der 10-kΩ-Widerstand und der rechte Kondensator sind nicht Teil der eigentlichen Schaltung, sondern nur für das vierte Diagramm.

Sie können die 100-uH-Spule mit einem Stück Kupferdraht und einem Stift herstellen. Diese Spule stellt zusammen mit den beiden Kondensatoren die Schwingfrequenz ein, also die PWM-Frequenz.

In der realen Welt gibt es keine idealen Kondensatoren, Induktivitäten und Mosfets, daher möchten Sie wahrscheinlich die beiden Kondensatoren im Oszillator gleich machen. Dadurch erhöht sich die Spannung am Gate des Oszillators. Ich verwende 1 kΩ Pull-up und Pull-down am Oszillator, Sie benötigen möglicherweise weniger als 100 Ω oder mehr. Dies hängt stark vom ESR der Kondensatoren und der Induktivität ab.

Hier ist eine andere Variante der gleichen Schaltung, der 1-nF-Kondensator in der Verbindung ist kein eigentlicher Kondensator, sondern die Eingangs- und Ausgangskapazität der Mosfets. Alles in allem sind es also nur 3 NMOS und 3 Widerstände, obwohl Sie im wirklichen Leben vielleicht 10 kΩ oder 100 kΩ verwenden möchten.

Oder eine andere Geschmacksrichtung , Sie verstehen, worauf es ankommt.

Probleme:

Der Integrator ist Teil einer typischen PID, ich verwende den P- oder D-Teil nicht, wie Sie sehen können. Das bedeutet, dass Sie bei schnell wechselnden Eingaben große Überschwinger und mehr oder weniger ein instabiles System erhalten. Das funktioniert also gut, wenn Sie ein Potentiometer mit Ihren Fingern verwenden, aber schrecklich, wenn Sie es in einer Rückkopplungsschleife ohne P- oder D-Teil verwenden.

Es ist wichtig, dass die Spannung am Gate des Mosfets innerhalb des Spannungsbereichs des Integratorausgangs liegt.

Stellen Sie sicher, dass der Induktor ein Luftkerninduktor ist, verdrahten Sie ihn einfach selbst. Wenn Sie einen Metallkern verwenden, geht zu viel Energie im Oszillator aufgrund von Wirbelströmen verloren und der Oszillator stoppt.

Wie wäre es mit einem 555-Timer? Wenn Sie die Bildsuche 555 PWM googeln , erhalten Sie viele Schaltpläne, um eine solche Schaltung zu erstellen.

Auch in der Operationsverstärker - Anwendungsnotiz von TI geben sie Ihnen ein Beispiel für die Verwendung eines Operationsverstärkers, um Ihnen ein PWM-Signal zu geben:

Da sind ein paar Ideen!

Der LTC6992 fällt in die Kategorie einer analogen Komponente: -

• Pulsweitenmodulation (PWM) gesteuert durch einfachen 0 V bis 1 V Analogeingang
• Frequenzbereich: 3,81 Hz bis 1 MHz
• 2,25 V bis 5,5 V Einzelversorgungsbetrieb

Hier ist eine, die ich verwendet habe. R6/R7 ist ein einzelner Topf; Die Verbindung zwischen den beiden ist der Scheibenwischer. Das PWM-Signal ist am Ausgang des Operationsverstärkers verfügbar.

Diese Schaltung verwendet eine virtuelle Masse „vref“ als Mittelpunkt der oszillierenden Spannung, und Sie können die Kappen-, Widerstands- und Topfwerte anpassen, um den Frequenzmittelpunkt und -bereich festzulegen.

Sie müssen vref nicht unbedingt puffern.