Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tiefpass nach PWM - welche Kriterien?


von Hans (Gast)


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Hi Leute!

Ich möchte eine analoge Spannung mittels PWM erzeugen. Also einen 
Tiefpass hinter den uC-Ausgang - aber wie dimensioniere ich den?

Reicht ein einfacher Tiefpass? Oder zwei hintereinander? Wie wähle ich 
die Zeitkonstante? Lieber größeres R oder lieber größeren C?

Sorry, aber ich blick da nicht so ganz durch. Ich fände es super, wenn 
mir einer das vielleicht kurz erklären könnte.

Hab mal was gehört von fg >> fPWM, aber bin mir da auch nicht sicher, 
vor allem nicht wieso.


Danke für jede Hilfe!

von Hans (Gast)


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Achso: Meine PWM-Frequenz ist 240Hz, falls das wichtig ist.

von PWM-Gott (Gast)


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Dann hängt der Tiefpass nur noch von der nachfolgenden Schaltung ab.

von Hans (Gast)


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Hi PWM-Gott!

Kannst du mir das vielleicht etwas näher erläutern?

von Stephan (Gast)


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Hans schrieb:
> fg >> fPWM

Anders rum.

Der Rest hängt von Deinen Anforderungen an die Ausgangsspannung (und den 
Ausgangsstrom) ab, die Du uns aber nicht genannt hast.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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von Hans (Gast)


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Stephan schrieb:
> Der Rest hängt von Deinen Anforderungen an die Ausgangsspannung (und den
> Ausgangsstrom) ab, die Du uns aber nicht genannt hast.

Sorry!

Ausgangsstrom = 0.

Geht auf einen Impedanzwandler danach. Die Ausgangsspannung sollte im 
Idealfall natürlich schon nahezu glatt sein.

Ich möchte durch die PWM halt ein Analog-Signal zwischen 0 und 3V 
bekommen, das ist die Versorgungsspannung des uCs.

von Krapao (Gast)


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Wichtig ist auch, was du mit der analogen Spannung betreiben willst.

Wenn es z.B. LED(s) (inkl. Vorwiderstände) sind, deren Helligkeit du 
beeinflussen willst, brauchst du überhaupt keinen Tiefpass.

von Hans (Gast)


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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_PWM#Ti...

Hi und danke für den Link, aber ich dachte eher an was einfaches wie ein 
oder zwei Tiefpass-Filter wie RC. Ist das nicht ausreichend? Audio 
möchte ich nicht machen, nur eine nahezu glatte Spannung ausgeben.

Tut mir Leid, dass das jetzt so ahnungslos klingt, aber das bin ich 
auch. Mache das das erste mal.

von Hans (Gast)


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Krapao schrieb:
> Wichtig ist auch, was du mit der analogen Spannung betreiben willst.

Ich will es als "billig-DAC" benutzen. Der Wert geht auf eine 
Stromregelung, die mir einen Konstantstrom erzeugt.

von ich (Gast)


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Es handelt sich hier um den Spagat zwischen der Welligkeit und dem 
dynamischen Verhalten der ganzen Kiste. Was ist den bei beiden 
gefordert?

Damit kann man das Verhältnis R <-> C bestimmen.

Wie man die dann skaliert, fällt mir gerade nicht ein.

von ich (Gast)


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Nachtrag: Man sollte Beide so skalieren, dass der max Strom des Pins 
nicht überschritten wird. R >> U/I_Pin_max.

von Falk B. (falk)


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@  Hans (Gast)

>Hi und danke für den Link, aber ich dachte eher an was einfaches wie ein
>oder zwei Tiefpass-Filter wie RC. Ist das nicht ausreichend?

ja.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM

von Hans (Gast)


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ich schrieb:
> Was ist den bei beiden
> gefordert?

Gefordert? Tja...gefordert an sich nichts, ist ja nur eine Sache für 
mich hier zuhause ;-) Bastelei. Natürlich sollte der Wert nicht erst 
nach 5 Sekunden oder mehr seinen Sollwert erreichen, aber dass mit dem 
Tiefpass jetzt kein Sprung von jetzt auf gleich erfolgt, ist mir ja 
klar.

von W.S. (Gast)


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Rechne dir das doch einfach mal selber aus.

Die Grundformel kennst du ja noch aus der Schule: dU/dT = I/C
Deine PWM-Frequenz kennst du ja, also weißt du auch die Periodenzeit und 
kannst erstmal für dT die halbe Periodenzeit ansetzen. Was du für ein 
RC-Glied verbaut hast, weißt du auch. Also hast du C und wenn du mal 
ansetzt, daß bei Tastverhältnis 50%:50% die Spannung am C genau VCC/2 
sein sollte, dann weißt du auch, welcher Strom durch dein R vor dem C 
fließt.

So kannst du dit dU ausrechnen, was ja die halbe Ripplespannung ist und 
dich fragen, ob dir das ausreicht. Wenn nicht, dann eben 
umdimensionieren.

W.S.

von ich (Gast)


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Ok vielleicht war das Wort "gefordert" an dieser Stelle falsch. Dann 
halt benötigt, gewünscht, herbeigesehnt, ....

von Kara Ben Nemsi (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hier mal zwei Vorschläge:

Einstufig: Restwelligkeit 31 mVss; Bandbreite 1,6 Hz

Zweistufig: restwelligkeit 0,76 mV; Bandbreite 2,1 Hz

von Hans_II (Gast)


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Hi Kara Ben Nemsi,

welches Programm zeigen denn Deine beiden Screenshoots ?

Grüße
Hans

von Bernd (Gast)


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Hans schrieb:
> Die Ausgangsspannung sollte im Idealfall natürlich schon nahezu
> glatt sein.

Versuch deine Aussagen mal aus Sicht eines Taschrechners zu sehen. Wie 
soll er mit "im Idealfall" oder "nahezu glatt" rechnen. Um damit rechnen 
zu können, must du z.B. festlegen, was das in Zahlen bedeutet. 
"Idealfall" kannst du ganz außen vorlassen. Deine Spannung wird so glatt 
sein, wie es sich aus der Dimensionierung des Tiefpaß ergibt. Nicht 
besser und nicht schlechter.

Hans schrieb:
> Natürlich sollte der Wert nicht erst nach 5 Sekunden oder mehr
> seinen Sollwert erreichen

Wenn du einen Tiefpaß einbaust, wird der Sollwert nie erreicht!!!
Du kann ihn lediglich so dimensionieren, dass nach einer festgelegten 
Zeit der Fehler unter einem bestimmten Wert liegt. Und die Daten mußt du 
dann festlegen, bevor du irgendwas rechnen kannst.

von Kara Ben Nemsi (Gast)


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Hans_II schrieb:
> Hi Kara Ben Nemsi,
>
> welches Programm zeigen denn Deine beiden Screenshoots ?
>
> Grüße
> Hans

Gugst du hier: http://www.eass-lieven.com

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