PWM mit variabler Frequenz zu analoger Schaltung?

Ich muss ein PWM in ein analoges Signal umwandeln. Das Problem ist jedoch, dass sich die PWM-Frequenz ändern kann. Daher wird die Option RC-Filter nicht bevorzugt. Welche Schaltung wäre dafür geeignet?

Es gibt einen IC namens LTC2644, der genau so funktioniert, wie ich es möchte, aber meine Frequenzanforderungen nicht erfüllt.

Wenn LTC2644 Ihre Anforderungen nicht erfüllt, teilen Sie uns Ihre Anforderungen mit.
Der RC-Filter ist nicht anfällig für eine PWM-Frequenzänderung in einem akzeptablen Bereich. Nun, wenn der Bereich von 30 Hz bis 100 kHz des LTC2644 nicht ausreicht, würde ich anfangen zu denken, dass das Problem vielleicht woanders liegt.
@glen_geek PWM-Bereich von 5 Hz bis 500 Hz.
@MarkoBuršič Variabler Frequenzbereich von 5 bis 500 Hz. Was meinst du mit "nicht anfällig für PWM-Frequenzänderungen"? Ich denke an die Filterleistungseigenschaften, insbesondere an die Verzögerungszeit.
Welchen Frequenzbereich hat die PWM? Wie schnell muss der analoge Mittelwert auf Tastverhältnisänderungen reagieren?
@OlinLathrop 5 bis 500 Hz. Ich brauche einen adaptiven Filter. Die Ausgangswelligkeit beträgt weniger als 5 % des Ausgangsspannungswerts (0-5 V), die Einschwingzeit beträgt weniger als 5 ms.
Informationen über Ihre Frage wie diese sollten in der Frage stehen und nicht in einem Kommentar versteckt werden, den jeder außer dem, an den Sie sie richten, wahrscheinlich nicht sehen wird.

Antworten (3)

Was Sie wollen, ist nicht möglich. Sie sagen jetzt, dass die PWM-Frequenz von 5 Hz bis 500 Hz (200 bis 2 ms) variieren kann, Sie aber möchten, dass sich das gefilterte Ergebnis innerhalb von 5 ms innerhalb von 5 % einpendelt.

Denken Sie darüber nach. Wie soll sich der Ausgang innerhalb von 2,5 % der Impulsdauer auf den Mittelwert einpendeln? Bis der Puls vorbei ist, wie können Sie möglicherweise sagen, was es für eine Fraktion ist? Wenn nicht alle Ihre Pulse weniger als 5 ms eingeschaltet sind, gibt es keine Möglichkeit, die Informationen so schnell aus jedem Puls zu extrahieren.

Ich dachte, Sie hätten die Idee, dass jede neue Frequenz nach Abschluss von 1 Zyklus gültig ist - bei einer steigenden oder fallenden Flanke. Natürlich können wir keine Leistungsmerkmale in der Mitte eines Zyklus erwarten. Deshalb habe ich das Beispiel LTC2644 gegeben. Wenn Sie das Diagramm „PWM-Eingang zu DAC-Ausgang“ auf der ersten Seite des Datenblatts überprüfen, ist es visuell einfacher zu verstehen.
@Eray: Ich werde kein Datenblatt nachschlagen, besonders wenn kein Link angegeben ist. Relevante Informationen zu Ihrer Frage sollten in Ihrer Frage enthalten sein. Es ist mir eigentlich egal, was der LT<was auch immer> tut. Erklären Sie, was Sie tun möchten.

Für einen PWM-Frequenzbereich von 5–500 Hz mit einem PWM-Eingangssignal mit sauberen Flankenübergängen scheint ein einfacher Mikrocontroller eine vernünftige Lösung zu sein. Es sollte einen Timer und einen Digital-Analog-Wandler für die Ausgabe enthalten. Nicht viele einfache Mikrocontroller haben einen eingebauten DAC - vielleicht einen der PSOC-4-Typen.
Der Zeitgeber wird als inkrementierender Zähler verwendet, bei einer PWM-Flanke auf Null initialisiert und bis zur entsprechenden alternativen Flanke inkrementiert, woraufhin der Zählwert gespeichert (C1) und wieder auf Null gesetzt wird. Die nächste Eingangsflanke vervollständigt einen PWM-Zyklus ... der Zählerwert wird erneut gespeichert (C2). Das Verhältnis von C1/C2 wird skaliert und in den DAC geschrieben. Die PSOC-4-Serie ist auf einfache Analog/Digital-Crossover-Anwendungen wie diese ausgerichtet.
Es ist unvermeidlich, dass eine PWM-Periode verzögert wirdmuss als minimale Einschwingzeit für PWM-Periodenänderungen akzeptiert werden.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ein DAC kann mit etwas mehr Aufwand vermieden werden. Viele Mikrocontroller enthalten Analog-Digital-Wandler. Ein Allzweck-E/A-Pin kann zum Laden eines Kondensators verwendet werden, dessen Spannung vom ADC des Mikrocontrollers überwacht wird. Der I/O-Pin muss in der Lage sein, normale High/Low- sowie Tri-State-Digitalzustände auszuführen. Ein Operationsverstärkerpuffer (niedriger Vorspannungsstrom) ist erforderlich, um zu verhindern, dass sich der Kondensator durch die Last entlädt.
Obwohl eine Stromquelle zum Laden und Entladen (Ladungspumpe) ideal wäre, ist ein Widerstand, der den Kondensator auflädt, mit ein wenig zusätzlicher Berechnung geeigneter Ladezeiten ebenfalls möglich.

danke für deine Lösung, aber ich möchte eine Schaltung entwerfen. Kann keine MCU verwenden.

Bearbeiten: Ein viel besserer (aber eher mathematischer) Ansatz besteht darin, einen Widerstand und einen Kondensator in Reihe zu verwenden. Indem Sie entweder die allgemeine Gleichung für die Kapazität (1/jwc) oder (1/2*pi f C) verwenden, können Sie die Frequenz finden. Es kann jedoch etwas ungenau sein, da es sich nicht um ein sinusförmiges Signal handelt. Wenn Sie eine genaue Darstellung benötigen, können Sie die Signalanalyse für die einfache Schaltung verwenden (suchen Sie nach der Schaltungsantwort).

Schließlich können Sie Möglichkeiten zum Messen oder Umwandeln von Kapazität in Widerstand verwenden. Sie können wahrscheinlich entweder eine Operationsverstärkerschaltung dafür oder eine andere Methode finden

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