@Kriot_Biovir

Добрый вечер, ставлю своей целью с помощью atmega 32 выдавать стабильное напряжение 0-5 Вольт путем сглаживания ШИМ сигнала частотой 7кГц с помощью фильтра низких частот(привожу схему).
В принципе она работает, но сглаживает конечно не достаточно, а при увеличении емкости появятся временные задержки да и после резистора напряжение далеко не 5 Вольт, как наиболее оптимально рассчитать данную схему?

0

@IT_Exp

Попробуйте убрать r2 и поставить ещё один такой же фильтр следом. сопротивление во втором фильтре увеличьте, скажем, до 50к

>>да и после резистора напряжение далеко не 5 Вольт
5в будет только при 100% заполнении, т.е когда на выводе мк постоянно лог.1 . должно быть 5в, если кондёр нормальный

0

@drvtos

Оптимально по какому критерию?

Показанный фильтр имеет частоту среза чуть меньше 1 кГц. Ясно, что на 7 кГц подавление никакое. Но и время реакции этого фильтра довольно шустрое (опять-таки, смотря какое у тебя ТЗ): за 1 мс переходной процесс устанавливается.
Фильтровать лучше ФНЧ первого порядка может. Но нужно задаться чем-то: или временем переходного процесса, или подавлением пульсаций.

А второй порядок тоже можно. Но без ТЗ как-то странно вести расчет.

0

@Kriot_Biovir

А будет ли нормально разрежется конденсатор без r2? А про 100% это понятно, но все равно не вытягивает.

Оптимально по какому критерию?

Показанный фильтр имеет частоту среза чуть меньше 1 кГц. Ясно, что на 7 кГц подавление никакое. Но и время реакции этого фильтра довольно шустрое (опять-таки, смотря какое у тебя ТЗ): за 1 мс переходной процесс устанавливается.
Фильтровать лучше ФНЧ первого порядка может. Но нужно задаться чем-то: или временем переходного процесса, или подавлением пульсаций.

А второй порядок тоже можно. Но без ТЗ как-то странно вести расчет.

ТЗ пока довольно размытое, имеется прибор на котором сила тока управляется потенциометром и я планирую вместо потенциометра подавать выход данного фильтра, скорость считаю абсолютно не критична, и главное стабильность напряжения.

0

@kytikot

А 100% 5в будет только при мизерном выходном токе. Ибо R1 тоже вносит свою поправку. И на токе 1мА на нем будет падать уже 1В.

0

@drvtos

Ты же не пиковый детектор делаешь, уважаемый. Как раз и хорошо, что конденсатору не очень легко разряжаться. Это называется "постоянная времени".

Так надо оценить входное сопротивление нагрузки этого фильтра.
И, если скорость не критична, то сделай постоянную времени в 1000 раз больше. Вот и будет стабильно, как в морге.

0

@Kriot_Biovir

Ты же не пиковый детектор делаешь, уважаемый. Как раз и хорошо, что конденсатору не очень легко разряжаться. Это называется "постоянная времени".

Так надо оценить входное сопротивление нагрузки этого фильтра.
И, если скорость не критична, то сделай постоянную времени в 1000 раз больше. Вот и будет стабильно, как в морге.
Под увеличением "постоянной времени" имеется в виду увеличение номиналов и в частности емкости на сколько я понимаю.

А на счет выходного сопротивления, я думаю после фильтра поставить операционный усилитель так не должно просаживаться напряжение и не будет проблем с мощностью и для надежности до фильтра поставить оптопару.

0

@Леанид Ивинавич

Если скорость регулировки не имеет значения, то вполне можно просто увеличить RC. У меня в одной схеме используется ШИМ для регулировки уровня сигнала. Частота ШИМ 12.5 кГц, я поставил цепочку 100 кОм + 1 мкФ, а за ней - повторитель на ОУ LM358.

Что касается выходного напряжения 5 В, так оно никогда не достигается даже в теории. Если ШИМ при нулевом коде имеет вид постоянного нулевого уровня, то при максимальном коде (например, 0xFF для 8-разрядного ШИМ) на выходе будет единица с короткими "просечками" длительностью в один такт. Любой ЦАП при максимальном коде обеспечивает на выходе уровень, равный опорному напряжению, минус один квант.

Если все равно собираетесь ставить ОУ, то можно собрать активный фильтр. Например такой, как на картинке. Он имеет частоту среза около 4 кГц и АЧХ чуть хуже, чем фильтр Чебышева 5-го порядка (но экономит 1 ОУ). Но можно уменьшить порядок до 3-го и выкинуть второй ОУ (пересчитав номиналы, конечно). Частоту среза в Вашем случае можно снизить, пропорционально изменив номиналы R или C. При фильтрации ШИМ я всегда стараюсь первое звено делать пассивным, чтобы не перегрузить ОУ высокочастотными составляющими.

Зачем?


http://**************************/download/file.php?id=11920&sid=9c0d46a4b4306e7c6f0b8b349466b556

0

@IT_Exp

>>А будет ли нормально разрежется конденсатор без r2? А про 100% это понятно, но все равно не вытягивает.

естественно будет - при работе ШИМА левая часть резистора подключается то к питанию, то к земле. когда к питанию - заряжается, к земле - разряжается. Соотношение между временем заряда и разряда и задаёт выходное напряжение. А дополнительный резистор только ошибку внесёт и всё.

Да, нагрузка на выходе конечно, должна быть высокоомной. Как тут уже сказали - либо надо активный фильтр (что лучше), либо хотя бы повторитель на оу после RC-фильтра

0

@Kriot_Biovir

Большое спасибо за подробные и безусловно полезные советы, буду подбирать оптимальный для себя вариант.
А оптопару, решил поставить чтобы обезопасить девайс от прибора который собираюсь контролировать. Конечно может быть это и лишнее, но мне кажется так как то правильнее и надежнее при согласовании двух приборов.

0

@IT_Exp

обычная оптопара не пойдёт - нужна с двухтактным выходом, либо обычная, но после неё формирователь с двухтактным выходом. оптопара должна быть скоростной

хотя я тоже считаю - оптопара - абсолютно лишнее

0