simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab
El uso de una red rc para suavizar una señal PWM de un microcontrolador, una verdadera tensión analógica.
¿Cuál será el efecto de la resistencia de la fuente (microcontrolador) lado del condensador vs el lado de la carga?
¿Cuál sería el efecto de tener la resistencia en serie con el condensador, pero en paralelo a la carga y de la fuente?
Para obtener una buena comprensión de todo lo que pasa aquí, que realmente necesita para dibujar. Tal vez algunas cuestiones pueden ser más claro sólo por la imagen:
simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab
Para manejar el primero:
En este caso, se le acaba el aumento de la carga en el condensador, por lo que no es muy útil en la mayoría de los casos (hay excepciones, pero en general, ¿por qué aumentar el drenaje?)
En el segundo dibujo de la fuente de señal puede suministrar una cantidad fija de corriente, drenaje o de lejos. A menudo con Mcu la corriente que puede suministrar o drenaje es suficiente para hacer una gran ola en el capacitor de 1 uf. Así que en este caso, usted no está realmente en la limitación de la ondulación de la corriente, pero están limitando la cantidad de energía a la CARGA puede sacar el condensador. Por lo que tendría un muy gran condensador, y la mayoría de Mcu, no me gusta eso.
La primera es la mejor solución, especialmente si la CARGA es muy ligero, de hecho, más ligero de lo que me atrajo de ella. La R y C será el que limite la corriente de la MCU puede suministrar en el condensador y sacar de ella. Esto significa que el voltaje en el condensador va a subir y mucho más despacio que sin la resistencia. Por lo tanto, si la frecuencia es suficientemente alta, usted no va a ver mucho de la ondulación.
Pero me hizo tomar un equivalente de CARGA de 250 Ohmios a propósito, porque se puede ver, que si la CARGA es muy pesada, esta solución le dará a su dispositivo mucho menos poder. Ahora, debido a una MCU no pueden suministrar demasiada corriente y realmente no se como realmente grandes condensadores en su salida, es mejor hacer que la CARGA de la luz y la R y C pequeño. Así que si usted desea conducir algo pesado, es mejor para amplificar la señal (con Audio Op-Amp, por ejemplo, si su resultado/filtrado de la señal analógica no es demasiado alta frecuencia.)
Pero si quieres usarlo en una CARGA ligera, como un op-amp o algo más con más de 100kOhm impedancia de entrada, usted puede crear fácilmente una suave señal de un MCU PWM con componentes como estos:
El RC-tiempo de los componentes es lo suficientemente alta para la mayoría de los PWM rango de 10 khz (si se espera una gran cantidad de 0% a 2%, puede ser necesario un aumento de la resistencia un poco), pero no molestar a su MCU demasiado. El 1M de CARGA en realidad no lo suficiente como para mencionar, pero más alto es mejor. Si que CARGA es la entrada a una normal Op-Amp como el LM358 tipos, puede fácilmente pasar por alto su efecto.
Desea que el condensador después de la resistencia.
La otra forma es realmente no es un filtro de paso bajo si se piensa en la salida digital como s de la fuente de voltaje. Por supuesto que no, por lo que algunos de filtrado que va a suceder de todos modos, pero hay dos problemas con eso. En primer lugar, se pesará de carga de la salida digital en los bordes, superior a la permitida la fuente/sumidero de corriente. Segundo, el filtrado que sucede es proporcional a la impedancia de la salida digital, que no está bien especificado, en todo caso. Que no lo haga.
Si coloca el capacitor a través de la entrada de PWM entonces no va a filtrar de manera muy eficaz (suponiendo un CMOS de salida push-pull de la unidad) y el voltaje de salida puede no ser exacta debido a que la carga y descarga de corrientes será determinado por el Idss del p-canal y canal n Mosfet en el controlador. Será bastante lineal (esto es importante!). Sacará el exceso de picos de corriente de la fuente de alimentación, causando EMI. Esto causará una excesiva disipación de potencia (tal vez >100mW) y prácticamente todo lo que va a ser disipado en el chip. Para obtener una similar "constante de tiempo" a un R/C con 10K y 100nF tendría un condensador de 10uF.
Una resistencia a través de la carga se llevará a la situación anterior y hacer un poco peor (o mucho peor dependiendo de lo bajo que el valor de la resistencia es en comparación con la corriente de salida capacidad de la CMOS de salida.
A continuación (en la parte inferior conjunto de trazas) es un dibujo de un 10K/100nF filtro (trazo rojo) en comparación con un 74HC00 salida de la conducción de un condensador de 10uF (violeta de seguimiento), tanto a 10kHz con 10% de ciclo de trabajo. Como usted puede ver, hay un montón de error en la 74HC00 versión.
Este es un resultado directo de la sobrecarga de la no lineal CMOS de la etapa de salida - la n-MOSFET de canal tiene una mayor Idss por lo que domina y el error supera el 50%.
El verde de seguimiento en la parte superior es la de 10K/100nF filtro seguido (sin búfer) por 20K de la serie y otro de 100nF a la tierra. Como puede ver, el ruido es muy reducido (menos de la mitad de un mV a 500mV).
Si el resistor en serie con el capacitor después (en paralelo con la carga) la corriente de carga del condensador debe fluir a través del resistor y el capacitor de carga necesariamente lleva tiempo. Si la carga es esencialmente una infinita o una resistencia muy alta por ejemplo la entrada de un amplificador operacional o similares, entonces el condensador de cargos de manera exponencial. Incluso si la fuente de entrada era ideal, con impedancia cero la resistencia sería el control de la velocidad de carga.
Si el condensador se coloca desde la entrada a la tierra de un resistor no tiene ningún efecto sobre su carga o descarga de las tasas. No hay ningún efecto de filtrado. Ver aquí y aquí. Si la entrada era ideal, con impedancia cero sería 'prueba' para cargar el condensador en el tiempo cero con el infinito actual. Si se utiliza un capacitor ideal como bien 'los resultados podría ser "desagradable".
Izquierda: R controles de carga/descarga de corriente
Derecha: Actual potencialmente "infinito"
Si el lugar de la resistencia y el condensador en serie de obtener una Zobel red y aquí. Esto tiene aplicaciones en algunas circunstancias, pero no es útil para el PWM de suavizado. (En CC de la impedancia es infinito, y disminuye con el aumento de la frecuencia).
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