PWM Signal in analoges Signal umwandeln

[Fabian (Gast)]

Hallo,

für die Steuerung eines Versuchsstandes benutze ich die Steuerkarte 
Arduino Mega 2560. Diese gibt mir ein Pulsweitensignal mit 5 V und einer 
Frequenz von 500 Hz aus. Ich möchte dieses Signal nun in ein analoges 
Signal umwandeln. Dies möchte ich mit einem Tiefpass erreichen. Ich 
weiß, dass es dazu schon einige Beiträge gibt. Ich versteh allerdings 
nicht, wie ich den Widerstand bzw. die Kapazität berechne. Ich weiß 
ungefähr was ein Tiefpass ist und das man die Grenzfrequenz mit der 
folgenden Formel:

fg = 1/(2*PI*R*C) berechnet.

Wie muss man die Grenzfrequenz legen, dass ein vernünfiges Signal 
herauskommt. Gibt es noch andere Einschränkungen, die ich bei der 
Auslegung beachten muss? Ich nutze das Signal um den Sollwert für ein 
Druckregelventil vorzugeben.

Für jede Hilfe bin ich dankbar.

Viele Grüße
Fabian

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

500Hz scheint mir etwas zu wenig. Mache besser 5KHz, damit werden die 
Rippel deutlich kleiner.

Nach dem RC-Glied muss noch ein OPV ran, mit geschickter Beschaltung 
kann der auch die Rest-Rippel dämpfen.

[Falk B. (falk)]

@  Fabian (Gast)

>Arduino Mega 2560. Diese gibt mir ein Pulsweitensignal mit 5 V und einer
>Frequenz von 500 Hz aus. Ich möchte dieses Signal nun in ein analoges

>Wie muss man die Grenzfrequenz legen, dass ein vernünfiges Signal
>herauskommt.

Niedrig genug, um den Ripple der 500 Hz Rechteckspannung stark dämpfen 
zu können. Hoch genug, um möglichst schnell auf einen neuen PWM-Wert 
einzuschwingen.

> Gibt es noch andere Einschränkungen, die ich bei der
>Auslegung beachten muss? Ich nutze das Signal um den Sollwert für ein
>Druckregelventil vorzugeben.

Der Reger dafür ist wahrscheinlich im Ventil selber. Wie schnell soll 
dein Sollwert ändern können? 1s? 100ms?

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

Ich würde es mal so ansetzen. Tiefpass 4. Ordnung, gebaut aus zwei 
Sallen Key 2. Ordnung. Brauche einen Doppel-OPV und ein paar Widerstände 
und Kondensatoren. Macht 80dB/Dekade Dämpfungsanstieg. Für eine 8-Bit 
PWM braucht man bestenfalls ~50dB Dämpfung, für 10 Bit eher 60dB.
Damit sollte man die Grenzfrequenz auf ca. 50 Hz legen. Siehe Anhang.
Wenn man weniger Aufwand treiben will, muss man die Grenzfrequenz tiefer 
legen.

MfG
Falk