Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche hochauflösenden PWM IC


von Phil S. (phil_s)


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Hallo,

ich suche einen IC der bei einer Frequenz von 1 MHz eine möglichste hohe 
Auflösung (ab 12bit besser 16bit) biete. Mit einem Spartan 6 und einer 
einfachen PWM Routine komme ich auf nur 8 Bit bei 1MHz, mit 
Phasenverschobenen Signalen könnte man das noch verbessern, aber das 
wird ja aufm FPGA ziehmlich häßlich. Der IC sollte eine parallele oder 
serielle Schnittstelle besitzen, damit ich mit dem Spartan 6 den 
Dutycycle übergeben kann.

Das einzige was ich bis jetzt gefunden hab sind diese Ambilight LED 
Treiber von NXP, aber das ist ja nicht so ganz das Wahre.

Danke schonmal für eure Hilfe.

MfG
Philipp

von Dietrich L. (dietrichl)


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Phil S. schrieb:
> bei einer Frequenz von 1 MHz eine möglichste hohe
> Auflösung (ab 12bit besser 16bit)

Nach meiner Rechnung ist ein Schritt bei 12 Bit ca. 0,25ns und bei 16 
Bit ca. 15ps. Das ist schon eine Herausforderung! Oder habe ich da was 
falsch verstanden?

Gruß Dietrich

von Jürgen (Gast)


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zusätzliche controller? At90can?

von Falk B. (falk)


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@  Phil S. (phil_s)

>ich suche einen IC der bei einer Frequenz von 1 MHz eine möglichste hohe
>Auflösung (ab 12bit besser 16bit) biete.

Warum meinst du, bei 1MHz eine 16 Bit PWM zu brauchen?

Der Piccolo von TI kann PWM mit ~150ps zeitauflösung, macht bei 1 MHz 
~12 Bit.

von Karl H. (kbuchegg)


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Was spricht gegen die diversen LED Treiber, wie sie zb Texas Instruments 
anbietet?
12 Bit sind kein Thema, bei welcher Taktfrequenz die das erzeugen kann 
ich allerdings nicht sagen. Die Duty-Werte werden per SPI in den Chip 
geschrieben.

von Phil S. (phil_s)


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Ja eine Herrausforderung ist es definitiv. Hab eine sehr genaue Messung 
und Regelung und wenn die PWM Generierung so schlecht ist, kriege ich 
Probleme mit Grenzzyklen. Wenn es nicht anders geht werde ich wohl die 
Genauigkeit der Messung und Regelung senken.

Also scheint sich meine Vermutung zu bestätigen, das es solche exteren 
Chips wohl garnicht auf dem Markt gibt. Hängt wohl damit zusammen das 
schon jeder bessere Mikrocontroller sowas besitzt.

von Falk B. (falk)


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@  Phil S. (phil_s)

>Ja eine Herrausforderung ist es definitiv. Hab eine sehr genaue Messung
>und Regelung und wenn die PWM Generierung so schlecht ist, kriege ich
>Probleme mit Grenzzyklen.

Was misst du denn und was willst du regeln?

> Wenn es nicht anders geht werde ich wohl die
> Genauigkeit der Messung und Regelung senken.

???

>Also scheint sich meine Vermutung zu bestätigen, das es solche exteren
>Chips wohl garnicht auf dem Markt gibt. Hängt wohl damit zusammen das
>schon jeder bessere Mikrocontroller sowas besitzt.

Keine Sekunde. 1 MHz PWM mit DER Auflösung kann fast keiner. Die meisten 
Mikrocontroller können 8-16 Bit, aber nur bei Takten um die 20-100MHz.

von Karl H. (kbuchegg)


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Phil S. schrieb:

> Chips wohl garnicht auf dem Markt gibt. Hängt wohl damit zusammen das
> schon jeder bessere Mikrocontroller sowas besitzt.


Nö.
Hängt wohl damit zusammen, dass du bei einer PWM Frequenz von 1Mhz und 
16 Bit Auflösung einen Basistakt von 65Ghz brauchst (1Mhz * 65536). Und 
dann wirds schon leicht schwierig, das noch im Griff zu haben.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Phil S. schrieb:
> Hängt wohl damit zusammen das
> schon jeder bessere Mikrocontroller sowas besitzt.
Eher damit, dass das keiner /braucht/:
> ich suche einen IC der bei einer Frequenz von 1 MHz eine möglichste hohe
> Auflösung (ab 12bit besser 16bit) biete.
1MHz * 65536 = gut 65GHz Taktfrequenz für den Zähler. Da darsft du dich 
warm anziehen...

Phil S. schrieb:
> Hab eine sehr genaue Messung und Regelung und wenn die PWM Generierung
> so schlecht ist, kriege ich Probleme mit Grenzzyklen.
Gibts das auch auf Deutsch mit Hintergrundinformationen?
> Wenn es nicht anders geht werde ich wohl die Genauigkeit der Messung
> und Regelung senken.
Welche Messung für welche Regelung denn?
Was hast du hinter der PWM, das auf 15ps genau schalten kann?
Was willst du denn machen?

von MaWin (Gast)


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> ich suche einen IC der bei einer Frequenz von 1 MHz
> eine möglichste hohe Auflösung (ab 12bit besser 16bit) biete.

Meinst du 1 MHz PWM mit an-Zeit + aus-Zeit = 1us,
oder 1MHz PWM mit 1us als kleinste zeitliche Auflösung,
also bei 16 bit = 65536 eine LED-Frequenz von 15 Hz ?

Bei 16 bit an-Zeit + aus-Zeit wäre das erste ein 65GHz Chip,
das wäre ein klarer Fall von "du spinnst".
Lässt sich zwar z.B. für staatlich geförderte
Grundlagenphysikexperimente machen durch phasenverschobene
Signale, aber das du gerade diese Lösung erwähnst, macht mir
das Sorgen: Du meinst tatsächlich 15 Pikosekunden zeitliche
Auflösung.

Vergiss es.

Ein TLC5940 macht 30Mhz mit 12 bit, das ist realistisch.

von Harald W. (wilhelms)


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Phil S. schrieb:

> Ja eine Herrausforderung ist es definitiv.

Aha, hast Du denn schon mal Schaltungen für >65 Gigahertz entwickelt?
Gruss
Harald

von Phil S. (Gast)


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Es stimmt schon 16bit ist etwas viel, aber es geht hier eher um 
hochauflösende PWM also 10 oder 12 bit wären auch ok. Das mit den 65Ghz 
stimmt aber nur im einfachsten Fall, es gibt da diverse Verfahren um 
diesen Grundtakt zu senken, z.B. indem man die Frequenz phasenverschoben 
verwendet.

Also gibt es wohl außer diesen LED Treiberchips nichts in der Richtung, 
also hochauflösende PWM bei 1Mhz.

von Falk B. (falk)


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@  Phil S. (Gast)

>Es stimmt schon 16bit ist etwas viel, aber es geht hier eher um
>hochauflösende PWM also 10 oder 12 bit wären auch ok.

Du solltest dich über Netiquette informieren.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette#Klare_Beschreibung_des_Problems

>Also gibt es wohl außer diesen LED Treiberchips nichts in der Richtung,
>also hochauflösende PWM bei 1Mhz.

Lesen ist nicht deine Stärke. Krokodilsyndrom?

Beitrag "Re: Suche hochauflösenden PWM IC"

von Harald W. (wilhelms)


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Phil S. schrieb:

> Also gibt es wohl außer diesen LED Treiberchips nichts in der Richtung,
> also hochauflösende PWM bei 1Mhz.

Nun beliebig hoch auflösend ist natürlich ein analoger Strom-
oder Spannungsregler.
Gruss
Harald

von Karl H. (kbuchegg)


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Phil S. schrieb:

> Also gibt es wohl außer diesen LED Treiberchips nichts in der Richtung,
> also hochauflösende PWM bei 1Mhz.

Weils kaum wer braucht.
Was willst du mit einer derart geringen Picosekundenauflösung? Jede 
Leitung, jeder Transistor jeder Widerstand verschleift dir die Flanken 
und dann ist sowieso vorbei mit picosekundengenauer Einstellung.

Ich kann mir nicht helfen, aber für mich klingt das mitlerweile nach: 
Ich hab halt meine Wunschzahlen (die ich mir aus den Fingern gesaugt 
habe) in den Taschenrechner getippt und da ist dann das rausgekommen.

Da du Regelung erwähnt hast: Bist du sicher, dass dein Stellglied eine 
16 Bit Auflösung überhaupt noch sinnvoll und vor allen Dingen 
reproduzierbar darstellen kann?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Phil S. schrieb:
> Das mit den 65Ghz stimmt aber nur im einfachsten Fall, es gibt da
> diverse Verfahren um diesen Grundtakt zu senken, z.B. indem man die
> Frequenz phasenverschoben verwendet.
Was die Frage nach dem Warum und Wofür noch nicht beantwortet...

> es gibt da diverse Verfahren um diesen Grundtakt zu senken
Wie willst du z.B. die Grenzfälle 1:65535 und 65535:1 mit weniger als 
65GHz abbilden?

von Falk B. (falk)


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@  Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite

>> es gibt da diverse Verfahren um diesen Grundtakt zu senken
>Wie willst du z.B. die Grenzfälle 1:65535 und 65535:1 mit weniger als
>65GHz abbilden?

Er meint phasenverschobene Takte, sowas wird auch gemacht. Aber selbst 
wenn es "nur" 1 GHz wäre, ist es alles andere als trivial. Auf aktuellen 
ICs ala Piccolo und FPGAs hat man um die 50-200ps Gatterlaufzeit, damt 
kann man schon einiges machen. Das ist aber bestenfalls die dritte 
Frage. Die eigentliche Frage nach dem Zweck dieser Super-Duper PWM 
ignoriert der OP (mal wieder) vehement. Naja, nix neues bei Area51 
Projekten.

von Phil S. (Gast)


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Na dann bleib ich bei meiner jetzigen FPGA Lösung und alle sind 
glücklich.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:
>>Wie willst du z.B. die Grenzfälle 1:65535 und 65535:1 mit weniger als
>>65GHz abbilden?
> Er meint phasenverschobene Takte, sowas wird auch gemacht.
Richtig, da waren doch noch diese asynchronen Schweinereien...

Phil S. schrieb:
> Na dann bleib ich bei meiner jetzigen FPGA Lösung und alle sind
> glücklich.
Und die eigentliche Frage bleibt unbeantwortet: was kann mit 15ps 
schalten und einen Einfluss auf eine Regelung haben.

von Udo S. (urschmitt)


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Falk Brunner schrieb:
> Naja, nix neues bei Area51 Projekten.
Na ja vieleicht wollte er damit Leds dimmen :-)

In 15 ps kriecht das Signal gerade mal 3mm weit auf der Signalleitung 
bei angemommen 2/3 Lichtgeschwindigkeit. Er sollte seine Regelung also 
auch halbwegs dicht an seine Strecke bringen.

von Ingo (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> In 15 ps kriecht das Signal gerade mal 3mm weit auf der Signalleitung bei
> angemommen 2/3 Lichtgeschwindigkeit.
Licht ist und bleibt einfach zu langsam...



Ingo

von Harald W. (wilhelms)


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Udo Schmitt schrieb:
> Falk Brunner schrieb:
>> Naja, nix neues bei Area51 Projekten.
> Na ja vieleicht wollte er damit Leds dimmen :-)
>
> In 15 ps kriecht das Signal gerade mal 3mm weit auf der Signalleitung bei
> angemommen 2/3 Lichtgeschwindigkeit. Er sollte seine Regelung also auch
> halbwegs dicht an seine Strecke bringen.

Aha, und aus den LEDs kommt das Licht in 2mm langen "Stücken" raus?
Dann kann man ja mit nem Meßschieber nachmessen, ob das auch richtig
funktioniert.
Gruss
Harald

von Phil S. (phil_s)


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Was haben wir gelacht ihr für mich mit ^^.

Nagut Jungs jetzt mal wieder ernsthaft, ihr habt schon recht das mit den 
16 Bit war sinnlos. Da habe ich halt nicht weit genug gedacht. Hätte 
aber auch gereicht wenn mir das nur Einer gesagt hätte, mit 10 maligen 
Wiederholen steigt der Informationsgehalt nicht wirklich.

Denke auch das die 8bit bei 1MHz reichen und ich daher keinen externen 
Chip brauche.

Ich habe auch noch eine Art Sättigung in der PWM, welche den Dutycycle 
auf minimal 0,2 beschränkt sonst würde ich mit dem nachfolgenden Treiber 
definitiv Probleme kriegen.

von Harald W. (wilhelms)


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Phil S. schrieb:

> Denke auch das die 8bit bei 1MHz reichen und ich daher keinen externen
> Chip brauche.

Warum brauchst Du denn eine derart hohe PWM-Frequenz? Insbesondere
auf längeren Zuleitungen erzeugt das natürlich auch viel HF-Störungen.
Gruss
Harald

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