这样做PWM也挺好的

xjw01 · 发表于 2013-10-16 23:31:05

xjw01 · 发表于 2013-10-16 23:31:46

xjw01 · 发表于 2013-10-16 23:33:10

10分钟热机后测试，大约末字一两字非线性。

xuxbao · 发表于 2013-10-17 02:01:39

这个电路的稳定性应该和单片机口线输出高低电平有关，所以单片机供电电压也会对输出产生影响。

lllaaa · 发表于 2013-10-17 06:47:23

xuxbao 发表于 2013-10-17 02:01
这个电路的稳定性应该和单片机口线输出高低电平有关，所以单片机供电电压也会对输出产生影响。

所以lz单片机用基准供电的

bg4cp · 发表于 2013-10-17 08:19:36

怎么扩大输出电压的范围？或者怎么用PWM信号去控制直流电源的输出啊？

zca123 · 发表于 2013-10-17 09:05:22

纹波水平如何？

albert · 发表于 2013-10-17 09:59:28

三阶低通.

建议pwm输出后控制一个外部的基准的占空比, 应该比直接使用单片机pwm要好.噪声什么的

xjw01 · 发表于 2013-10-17 10:12:45

本帖最后由 xjw01 于 2013-10-17 10:13 编辑

单片机直接输出的PWM，噪声不大。关键是写程序时要小心，那些会产生噪声的算法要抛弃。
这个方案有个缺点：
0开关状态点的温漂漂很大，大约每度10uV左右。
比如，0.01%占空比时，漂移50uV，那么在50%占空比时漂移25uV，99.9%占空比漂移接近0
我打算对0输出电压进行稳压。纯0态，可能是4mV左右。通过反馈电路调节STC单片机的地线电压，使得端口电压恒为4.00mv。我估计这样做之后，这个方案就实用了。反正LT1013只用了一半，还有一半没有使用，正好利用剩下的这一半进行地线电压调节。

xjw01 · 发表于 2013-10-17 10:15:10

简单的说，单片机内核芯片得到的电压并不完全是基准电压。还需改进一下。

xjw01 · 发表于 2013-10-17 10:18:53

这个方案第二个缺点：
CBB电容的吸附效应还是比较明显的。电压值设定后，如果电压跳变很大，等到最后一字稳定，需要10秒以上。主要体现在低压输出段。电压越低，所需时间越长。

xjw01 · 发表于 2013-10-17 10:19:49

优点很很明显：
使用单电源。电路简洁明快。

lilith · 发表于 2013-10-17 11:08:06

xjw01 发表于 2013-10-17 10:15
简单的说，单片机内核芯片得到的电压并不完全是基准电压。还需改进一下。

用 IO 上的 PWM 脉冲驱动一个接到基准上的 JFET 或摸死开关，而不是用基准给 MCU 供电

JackFrost · 发表于 2013-10-17 11:24:47

用PWM的话，还要注意信号跳变的地弹问题，电压低的时候这个地弹电压所占的比重就大了。

marshallemon · 发表于 2013-10-17 11:28:06

想知道LZ那个表头上的电压是用啥AD检测的？另外想知道你的RC滤波用的是啥电阻，啥电容？你的PWM周期是多少？你是使用的硬件PWM还是软件模拟的？
另外我感觉你用基准给MCU和外围供电的不妥之处，MCU在执行不同指令时功耗不同，LCD在显示不同内容时功耗也不同，对于这样这个影不影响你的PWM输出电压就要看你的电压基准的负载调整率了，不过看你是基准扩流来用。你这样来用不如使用一个多路模拟开关或FET来使用PWM调制基准。
关于噪声不是靠算法来改进的，使用34401测噪声应该是不可行的，速度太慢。
我也用类似的此法做了一个16bit的PWM DA，使用硬件PWM，输出电压范围0~2.048V，周期为122hz，线性度超好，使用34401测这个输出，绝大多数输出34401是不跳字的，只有个别输出跳一个字。具体可以搜我的帖子

marshallemon · 发表于 2013-10-17 11:31:24

xjw01 发表于 2013-10-17 10:18
这个方案第二个缺点：
CBB电容的吸附效应还是比较明显的。电压值设定后，如果电压跳变很大，等到最后一字 ...

对于这个问题，我在做这个DD时也遇到了，但我当时是觉得电容的ESL比较大，后来换了794电容就改善了这个问题了

marshallemon · 发表于 2013-10-17 11:44:34

看了一下你的线性曲线，很不错，但不过零，这个估计和你使用MCU直接输出的关系
未命名.JPG

xjw01 · 发表于 2013-10-17 12:33:14

本帖最后由 xjw01 于 2013-10-17 12:35 编辑

marshallemon 发表于 2013-10-17 11:28
想知道LZ那个表头上的电压是用啥AD检测的？另外想知道你的RC滤波用的是啥电阻，啥电容？你的PWM周期是多少 ...

我不是使用122Hz，而是用较高频率的。
=8MHz/PWM分频/256=15kHz左右吧，具体得查一下程序。

噪声与算法相关性非常大。电压设定后，程序中，不要操作大电流的东西，不然会引入干扰。

xjw01 · 发表于 2013-10-17 12:46:46

lilith 发表于 2013-10-17 11:08
用 IO 上的 PWM 脉冲驱动一个接到基准上的 JFET 或摸死开关，而不是用基准给 MCU 供电

手上没有合适的开关。所以再三思考，还是试验端口直接PWM。

以后有机会买到好的模拟开关，再考虑你说的方案吧。

marshallemon · 发表于 2013-10-17 13:21:27

xjw01 发表于 2013-10-17 12:33
我不是使用122Hz，而是用较高频率的。
=8MHz/PWM分频/256=15kHz左右吧，具体得查一下程序。

你说的是操作大电流外围产生的噪声，我说的是PWM产生的噪声，PWM自身产生的噪声是无法靠程序减少的，至于外围滤波器的形式和阶数这个要看你对这个PWM DA的稳定度要求，看你是2阶的有源滤波，这样输出的噪声应该不会小应该在mV级别的，你用示波器测测看

feng89 · 发表于 2013-10-17 13:24:45

放这方案改动一下就好了.用一个5V的基准接在输入处,单片机输出接一个MOS管来做开关管

marshallemon · 发表于 2013-10-17 14:54:50

marshallemon 发表于 2013-10-17 11:28
想知道LZ那个表头上的电压是用啥AD检测的？另外想知道你的RC滤波用的是啥电阻，啥电容？你的PWM周期是多少 ...

稳定度是指的不跳字，但34401应该是看不出来这个噪声的，使用示波器才可以，至于线性我理解为占空比和理想输出之前的关系，我做的16bit的PWM DA，基准电压为2.048V，这样1LSB=31.25uV，我的占空比为0时输出2.04800V,占空比为1时输出电压为2.04797V,依次类推，具体可搜我之前的帖子

xjw01 · 发表于 2013-10-17 15:09:10

本帖最后由 xjw01 于 2013-10-17 15:10 编辑

marshallemon 发表于 2013-10-17 13:21
你说的是操作大电流外围产生的噪声，我说的是PWM产生的噪声，PWM自身产生的噪声是无法靠程序减少的，至于 ...

呵呵，不会是mV级的，是uV级的，CBB电容的频响很好的，高频信号可以过滤得干净。
电路中每个元件取值都是测算之后才得到的。
理论残余也就10uV级别。实际当然还有高频信号等，也包括表笔上感就到的强径的中波信号以及手机信号，但34401无法响应的。

你们使用高阶滤波器，是因为用了很低的频率。

marshallemon · 发表于 2013-10-17 16:03:13

xjw01 发表于 2013-10-17 15:09
呵呵，不会是mV级的，是uV级的，CBB电容的频响很好的，高频信号可以过滤得干净。
电路中每个元件取值 ...

能否上传RC滤波这部分的计算笔记一看？

lilith · 发表于 2013-10-17 16:30:11

xjw01 发表于 2013-10-17 12:46
手上没有合适的开关。所以再三思考，还是试验端口直接PWM。

以后有机会买到好的模拟开关，再考虑你说 ...

阿，我以为你手头上应该有一些摸死的。

可以参考我以前做 R2R DAC （非隔离）的方案，因为一来单片机 IO 上干扰较大，一来 IO 不足，我用了一个 CD4094 来扩展 IO，所以 4094 用基准 IC 供电，就解决了所有问题了。在要求更高的场合，甚至可以再单独用一个 7805 给一个 7414 施密特触发器供电，单片机和 4094 之间用施密特触发器隔离。我想 74HC14 施密特触发器能否用于你的 PWM？或者其它的缓冲器，比如 74HC04？

lilith · 发表于 2013-10-17 16:32:31

xjw01 发表于 2013-10-17 15:09
呵呵，不会是mV级的，是uV级的，CBB电容的频响很好的，高频信号可以过滤得干净。
电路中每个元件取值 ...

你们使用高阶滤波器，是因为用了很低的频率。

+++++++++++

这个我之前说过了，频率很低是因为分辨率很高，而主时钟源频率受限于一般 MCU 主频不会太高（否则就要用别的方案了）。假设分辨率为 16bit，MCU 主频 12MHZ，PWM 时钟源使用 MCU 主时钟源、分频系数 1，那么 PWM 频率才183HZ 而已。

zhixiaoyuhong · 发表于 2013-10-17 17:14:22

楼主用的啥ad？

xjw01 · 发表于 2013-10-17 17:52:56

lilith 发表于 2013-10-17 16:32
你们使用高阶滤波器，是因为用了很低的频率。

按我的理解是这样的：
一方面是基准源的稳定性，一方面的方波边缘形状及杂散偶合的稳定性。后者要求PWM频率特性好，端口可以工作在高频。
单片机端口可以工作在极高的频率上，一些通用器件的频响比单片机低得多。我曾在stm32上做过测试，PWM频率在几百kHz，依然输出极高的线性。而CD4053，在制作LCR数据电桥时，7.8kHz频率下，有的4053就不行了，零点会出现易常直流，实际是控制信号内部耦合在非线性器件上产生了“检波”效果。这种检波输出的温漂不可忽略。

单片机高度集成，三极管做得很小，频率极高。

所以，我大胆使用了高频率做PWM，并取得预期的线性度，同时给滤波带来方便。

xjw01 · 发表于 2013-10-17 17:54:34

当初用stm32，几百kHz测试PWM，VC86E竟然无法发现分辨出它的非线性误差。
所以我就推定，在10几kHz测试PWM，5位半的万用表将难以发现它的非线性。

lilith · 发表于 2013-10-17 18:07:04

xjw01 发表于 2013-10-17 17:52
按我的理解是这样的：
一方面是基准源的稳定性，一方面的方波边缘形状及杂散偶合的稳定性。后者要求PWM ...

单片机端口可以工作在极高的频率上，一些通用器件的频响比单片机低得多。

+++++++++++++++

我也担心过这个问题，我曾经用某个 CD40xx 做 M8 的电平转换去驱动 PMOS 管，结果管子很烫，用示波器看 PWM 脉冲上升/下降沿变形很厉害。不过高速 CMOS 系列（74HC）会怎么样呢？

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这样做PWM也挺好的

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