RC-Tiefpassfilter oder Pulldown bei Ansteuerung eines Gatetreibers mit AND-Gatter

[Paolo (Gast)]

Hallo,

ich baue mir zur Zeit eine kleine PWM-Ansteuerung für einen Piezo.
Da ich dabei mit Schaltfrequenzen von 100 kHz oder noch mehr arbeite und 
doch relativ große Störungen aufgrund der Ladeströme auftreten, frage 
ich mich, ob ich am Besten den PWM-Eingang am Treiber mit einem 
RC-Tiefpass oder einem Pulldown ansteuere.

Ich verwende ein AND-Gatter (SN74HC21), das mir das PWM-Signal mit 
Fehler-Flag vereint.

Jetzt ist es ja so, dass bei einem RC-Tiefpass doch ein paar mA in den 
Filter Kondensator fließen, wenn man den dazugehörigen 
Pulldown-Widerstand auf 10 kOhm setzt. Bei einer Reihenschaltung von 
1kOhm mit 10k Pulldown sind das bei 3,3 V immerhin 3,3 mA.

Das macht das Logikgatter auch langsamer.

Ein Faktor von 1:10 ist auch, glaube ich, das Maximum, wenn es darum 
geht die Spannung nicht zu sehr herunterzuteilen.




Daher frage ich mich, ob ein einzelner Pulldown-Widerstand mit 3,3 kOhm 
nicht die bessere Wahl ist.

Was haltet ihr davon?

Grüße
Paolo

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Paolo schrieb:
> ich baue mir zur Zeit eine kleine PWM-Ansteuerung für einen Piezo.
> Da ich dabei mit Schaltfrequenzen von 100 kHz oder noch mehr arbeite und
> doch relativ große Störungen aufgrund der Ladeströme auftreten

Was nennst du "Störungen"? Wäre es nicht viel sinnvoller, die hohen 
Ströme über ein geeignetes Layout und Abblockkondensatoren gezielt zum 
Piezo zu leiten?

> frage
> ich mich, ob ich am Besten den PWM-Eingang am Treiber mit einem
> RC-Tiefpass oder einem Pulldown ansteuere.

Treiber? Wie in MOSFET-Treiber? Das ist ein digitales Bauteil, das ein 
digitales Eingangssignal entgegen nimmt. Was glaubst du, was du da mit 
einem Tiefpaß erreichst?

> Ich verwende ein AND-Gatter (SN74HC21), das mir das PWM-Signal mit
> Fehler-Flag vereint.

Also ein Digitalsignal. Ein Tiefpaß ist eine analoge Schaltung. Wenn du 
da ein Digitalsignal vorne rein gibst, dann können abhängig von der Lage 
der jeweiligen Frequenzen 3 Dinge passieren:

1. das Digitalsignal wird durch den Tiefpaß ein bißchen zeitlich 
verzögert. Frequenz und Tastverhältnis bleiben weitgehend erhalten.

2. kurze Impulse werden ganz unterdrückt (bei PWM wären das Werte nahe 
an 0% und 100%). Für gewöhnlich filtert man so Störimpulse raus, aber 
ich habe nichts davon gelesen, daß du welche hättest.

3. das Digitalsignal ist hinter dem Tiefpaß weg, es bleibt eine mehr 
oder weniger Gleichspannung, die dem Mittelwert der PWM entspricht. Aber 
da du mit der PWM auf einen (digitalen) Treiber gehst, wird das eher 
nicht das sein, was du willst.

> Jetzt ist es ja so, dass bei einem RC-Tiefpass doch ein paar mA
> in den Filter Kondensator fließen, wenn man den dazugehörigen
> Pulldown-Widerstand auf 10 kOhm setzt.

Ein RC-Tiefpaß hat keinen "dazugehörigen Pulldown-Widerstand".
Du redest wirr.

> Bei einer Reihenschaltung von
> 1kOhm mit 10k Pulldown sind das bei 3,3 V immerhin 3,3 mA.

Immer noch wirr.

> Das macht das Logikgatter auch langsamer.

Falsch. Das Signal wird verzögert. Das Gatter wird nicht langsamer.

> Daher frage ich mich, ob ein einzelner Pulldown-Widerstand
> mit 3,3 kOhm nicht die bessere Wahl ist.

Es ist unklar, was der Pulldown bewirken soll. So lange die Verbindung 
zwischen deinem Gatter und den Treiber fest ist (also nicht über 
irgendwelche Steckverbinder geht) hat der Pulldown Widerstand exakt gar 
keinen Effekt.

> Was haltet ihr davon?

Bis jetzt: nichts. Vielleicht solltest du einfach mal sagen, was genau 
du da treibst und was du erreichen willst.

Vermutlich willst du die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit an deinem 
Piezo begrenzen. Wenn man mit MOSFET schaltet, dann erreicht man eine 
solche Begrenzung am einfachsten, indem man einen Widerstand in Reihe 
vor dem MOSFET-Gate einfügt. Der bildet dann mit der Eingangskapazität 
des MOSFET einen Tiefpaß. Aber ob das so paßt, kann keiner sagen. Einen 
Piezo muß man mit einer Push-Pull Stufe antreiben. Es sollte also zwei 
MOSFET geben. Oder vielleicht meinst du mit "Treiber" ja auch etwas ganz 
anderes.