Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Блоки питания и аккумуляторы
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
Рейтинг 4.54/95: Рейтинг темы: голосов - 95, средняя оценка - 4.54
0 / 0 / 0
Регистрация: 08.06.2012
Сообщений: 29
1

Сглаживание ШИМ, Фильтр низких частот

02.09.2012, 19:48. Просмотров 17950. Ответов 10
Метки нет (Все метки)

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
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
02.09.2012, 19:48
Ответы с готовыми решениями:

Низкоомная реактивная нагрузка на усилителе низких частот
Здравствуйте. Есть 3х фазный маломощный (до 300 Вт электрической мощности) асинхронный двигатель....

Фильтр низких частот
формулой: On = On-1 + α(In – On-1), где O – выходное значение сигнала (отфильтрованное), In...

Фильтр низких частот. Передаточная функция
Здравствуйте. Столкнулся с проблемой в расчете фильтра низких частот. Сам фильтр прилагаю ниже....

Полосной фильтр на Op-Amp для ОЧЕНЬ низких частот
У меня есть исходный сигнал, полезный сигнал находится между 1.4 Гц и 1.6 Гц . Вопрос, возможно ли...

10
MCSD: APP BUILDER
8789 / 1067 / 104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 12,604
02.09.2012, 19:53 2
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
2 / 2 / 0
Регистрация: 25.05.2010
Сообщений: 3,610
02.09.2012, 20:58 3
Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
как наиболее оптимально рассчитать данную схему?
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
0 / 0 / 0
Регистрация: 08.06.2012
Сообщений: 29
02.09.2012, 21:12 4
Цитата Сообщение от Johmmy0007
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
А будет ли нормально разрежется конденсатор без r2? А про 100% это понятно, но все равно не вытягивает.

Цитата Сообщение от drvtos
Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
как наиболее оптимально рассчитать данную схему?
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
0 / 0 / 1
Регистрация: 27.01.2010
Сообщений: 3,435
02.09.2012, 21:18 5
Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
А про 100% это понятно, но все равно не вытягивает.
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
2 / 2 / 0
Регистрация: 25.05.2010
Сообщений: 3,610
02.09.2012, 22:17 6
Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
А будет ли нормально разрежется конденсатор без r2?
Ты же не пиковый детектор делаешь, уважаемый. Как раз и хорошо, что конденсатору не очень легко разряжаться. Это называется "постоянная времени".

Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
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.
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
0 / 0 / 0
Регистрация: 08.06.2012
Сообщений: 29
02.09.2012, 22:33 7
Цитата Сообщение от drvtos
Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
А будет ли нормально разрежется конденсатор без r2?
Ты же не пиковый детектор делаешь, уважаемый. Как раз и хорошо, что конденсатору не очень легко разряжаться. Это называется "постоянная времени".

Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
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.
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
0 / 0 / 0
Регистрация: 16.02.2012
Сообщений: 699
03.09.2012, 00:22 8
Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
Под увеличением "постоянной времени" имеется в виду увеличение номиналов и в частности емкости на сколько я понимаю.
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.

Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
А на счет выходного сопротивления, я думаю после фильтра поставить операционный усилитель
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.

Цитата Сообщение от Kriot_Biovir
для надежности до фильтра поставить оптопару.
Зачем?


http://**************************/download/file.php?id=11920&sid=9c0d46a4b4306e7c6f0b8b349466b556
0
MCSD: APP BUILDER
8789 / 1067 / 104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 12,604
03.09.2012, 10:02 9
>>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
0 / 0 / 0
Регистрация: 08.06.2012
Сообщений: 29
03.09.2012, 11:14 10
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
MCSD: APP BUILDER
8789 / 1067 / 104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 12,604
03.09.2012, 11:24 11
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
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
03.09.2012, 11:24

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь.

Фильтры высоких и низких частот C#
Всем доброго дня! Мне нужно создать фильтры высоких и низких частот для просто сигнала и для...

Реализация фильтра низких частот
Добрый день! Подскажите пожалуйста, как реализовать программно ФНЧ. Из входных данных имею...

Измерение низких частот на STM32F100RB
Добрый день. Пытаюсь реализовать частотомер для двигателя ПТ с помощью функции захвата TIM3 2...

USB микрофон и преобладание низких частот
Добрый день, столкнулся с проблемой, приобрел замечательный микрофон AT 2020 USB, надеялся услышать...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
11
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.