關(guān)于PWM模擬DAC 如何提高占空比精度呢?

ID:101869 · 發(fā)表于 2023-4-27 12:14

想做一個(gè)數(shù)控電源,使用160K PWM,有個(gè)問題占空比精度只有100多,如何提高占空比精度呢我想達(dá)到4096,求個(gè)思路.

ID:1034262 · 發(fā)表于 2023-4-28 12:07

要得到高精度的PWM，要保證PWM頻率、占空比穩(wěn)定，輸出幅度穩(wěn)定。
MCU本身IO輸出高低電平驅(qū)動(dòng)力不平衡、輸出高電平幅度受電源影響，所以IO直接輸出PWM的精度受限。
我的方案是：
1、PWM控制一個(gè)高速、單刀雙擲模擬開關(guān)，高電平時(shí)接REF電壓，低電平時(shí)接GND，模擬開關(guān)內(nèi)阻比較一致。
2、MCU使用低抖晃率的外部晶振。
3、使用3階低通濾波，低通頻率是PWM頻率的1/5以下，第一階是普通的RC，將PWM濾波成低紋波的類似三角波，然后接低噪聲、低失真精密運(yùn)放做的巴特沃有源2階低通濾波，運(yùn)放用雙電源供電。

以上措施，可以得到高精度、高穩(wěn)定度的直流電輸出，線性度非常高，至于分辨率，最高一般到14位。

ID:123289 · 發(fā)表于 2023-4-28 11:06

1、PWM的分率值要大于4096。即周期要大于最小值1的4096倍。
2、輸出濾波時(shí)常值要合適。太大得不到小電壓，太小電壓不波動(dòng)大。

ID:291668 · 發(fā)表于 2023-4-28 08:50

高級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)，加外部高精度AD芯片采樣

ID:155507 · 發(fā)表于 2023-4-28 08:33

同時(shí)推薦利用PWM實(shí)現(xiàn)16位DAC的參考線路圖
STC8H/STC32G系列單片機(jī)的高級(jí)PWM定時(shí)器可輸出16位的PWM波形，再經(jīng)過兩級(jí)低通濾波即可產(chǎn)生16位的DAC信號(hào)，通過調(diào)節(jié)PWM波形的高電平占空比即可實(shí)現(xiàn)DAC信號(hào)的改變。應(yīng)用線路圖如下圖所示，輸出的DAC信號(hào)可輸入到MCU的ADC進(jìn)行反饋測(cè)量。
用STC的MCU 自帶的12位高精準(zhǔn)ADC來控制精度，搭個(gè)12位，14位，16位的電阻分壓DAC，達(dá)到10位/12位，是很輕松的事

ID:155507 · 發(fā)表于 2023-4-28 08:22

模擬的精度取決于你檢測(cè)反饋調(diào)控的 ADC 的精度， STC8H8K64U, STC32G12K128的ADC 完美

用ADC來檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)控

使用R -2 R電阻做DAC 輸出，響應(yīng)速度一般在1us以下。
如果輸出有濾波電容，則響應(yīng)速度為fo=1/ 2* pi*R *C ，R 為DAC 輸出電阻，按圖中數(shù)據(jù)為10 K。
如果要強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，則要用運(yùn)放來緩沖，同時(shí)做低通濾波。
如果使用雙電源運(yùn)放，則輸出可以到0 電壓，如果使用軌對(duì)軌的單電源運(yùn)放，則輸出可以到50 mV。
DAC 的精度，取決于IO輸出電壓精度和電阻的精度，這種應(yīng)用使用1%誤差的電阻時(shí)，
則精度主要由IO電壓決定。也可以通過ADC 來讀取輸出來校正。
DAC 要使用同一組IO(8位DAC時(shí))或2組IO(超過8位DAC時(shí))，方便刷新輸出.

R-2R電阻8位DAC R-2R電阻12位DAC

ID:1059013 · 發(fā)表于 2023-4-27 19:55

為啥頻率要160k？如果4k左右很多單片機(jī)能做到4096

ID:101869 · 發(fā)表于 2023-4-27 17:51

wulin 發(fā)表于 2023-4-27 16:00
可能需要外部硬件配合，單靠單片機(jī)基本做不到。

這是論壇里的您可以看看【非原創(chuàng)ZXD2400 v4.3完美改造60V50A可調(diào)數(shù)控電源（STM8/PCB/代碼全開源） - STM32/8 - - 手機(jī)版】http://www.torrancerestoration.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=54116&highlight=%CA%FD%BF%D8%B5%E7%D4%B4&mobile=2
我是想把它移植到STC

ID:213173 · 發(fā)表于 2023-4-27 16:00

非凡科技發(fā)表于 2023-4-27 15:29
我看有用stm8實(shí)現(xiàn)的沒看明白代碼

可能需要外部硬件配合，單靠單片機(jī)基本做不到。

ID:101869 · 發(fā)表于 2023-4-27 15:29

wufa1986 發(fā)表于 2023-4-27 15:06
只要你的單片機(jī)支持就行，160k,4096點(diǎn)，要求時(shí)鐘是655MHz

我看有用stm8實(shí)現(xiàn)的沒看明白代碼

ID:879348 · 發(fā)表于 2023-4-27 15:06

只要你的單片機(jī)支持就行，160k,4096點(diǎn)，要求時(shí)鐘是655MHz

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