RC цепочка для чайников. Или PWM в DAC.

zombie47

Всем привет, не могу с этой темой совладать пару лет )))) Ну знаю что такая тема есть, в теории представляю как работает, все вроде понятно. Но пару лет все никак не мог взяться за практику. и вот взялся и ничего не работает))) Поэтому пишу в эту тему.
Как я понял там две цепи бывают, интегрирующая и дифференцирующая, не знаю что это и зачем, мне нужно из шим сделать аналоговый сигнал. Чтоб при 50% шим у меня было 2.5 вольта.
Сначала сделал на железе, вижу фигня какая то. (хоть у меня пока нет осциллографа все ровно вижу фигня. Ок думаю симуляторы есть делаю:

RC2.jpg: (121.04 КБ) 259 скачиваний

В симуляторе все отлично, плавно заряжается и ровная линия, только не понятно почему 5 вольт ну да ладно.
В реальности даже мультиметром вижу скачки ну и выглядит это вот так:

rc3.jpg: (61.12 КБ) 204 скачивания

прыгает от 0.3 до 1.7 вольт

Я читал про T=R*C
и то что надо с запасом брать *3
Если правильно посчитал то:
R 20000 ом
С 47 uf
T 0.94 сек
Hz 1.063829787 Hz

ну то-есть как я понял на частоте 1Hz уже будет работать.
Но чет я не пойму как это все работает. Я бахнул кондер побольше, 47uf и в симуляторе все заработало так как я думал, типо кондер большой линия будет прямая. А на практике фиг.
Подскажите что я делаю не так?
Цель простая, передавать информацию температуры аналоговым способом, в тот же мультиметр хотя бы, например я просто впишу что 20 градусов это 2 вольта, 40 градусов 4 вольта, тоесть мне не нужно на данном этапе какой то сверх чувствительности. То-есть я подаю сигнал в высокоомный вход. Я знаю там есть еще ОУ LM358, но мне хочеться разобраться с базовым примером RC цепи )

Реклама

korob

zombie47 писал(а):мне нужно из шим сделать аналоговый сигнал. Чтоб при 50% шим у меня было 2.5 вольта.

ШИМ сигнал должен быть амплитудой 5В. с пуш-пульного (двухтактного) выхода, желательно с логического элемента КМОП. Пилу с частотой следования ШИМ лучше фильтровать вторым RC-звеном, а не увеличением ёмкости.

Реклама

zombie47

У меня шим сигнал с ноги микроконтроллера забыл сказать

korob

Тогда если МК питается от 5В. то это будет выглядеть примерно так:

Номиналы RC-звеньев зависят от частоты ШИМ, и необходимого быстродействия.

Реклама

zombie47

Вот например частота 100гц,
необходимое быстродействие допустим 1 раз в 0.1 секунду чтобы можно было поменять значение
как вот это посчитать?

Добавлено after 1 minute 9 seconds:
И правильно я понимаю что играет роль где резистор а где кондер? В том плане нельзя сначала кондер ставить а после него резистор?

Реклама

korob

Значит тогда резисторы по 10кОм., конденсаторы по 1мкФ.

И правильно я понимаю что играет роль где резистор а где кондер?

Естественно.

Реклама

zombie47

Естественно.

Думаю в этом проблема) у меня в железе наоборот)

Добавлено after 1 minute 32 seconds:
[uquote="korob",url="/forum/viewtopic.php?p=4122510#p4122510"]Значит тогда резисторы по 10кОм., конденсаторы по 1мкФ.

И правильно я понимаю что играет роль где резистор а где кондер?

Естественно.[/uquote]
Кстати у меня в калькуляторе получается 0.01 сек
T=R*C

R 10000 ом
С 1 uf
T 0.01 сек
Hz 100 Hz

А мне реакция нужна 0.1 сек.
И частота получается 100Hz а запас где?

korob

Значит на схеме (номиналы ткнул наугад) было верно.

zombie47

Значит так у меня микроконтроллер, из него идет резистор 10к, дальше кондер 1uf, дальше этот сигнал идет вдругой мозг, на вход ацп. Там я вижу резистор вроде на 10к. и дальше я не знаю с какой скоростью он обрабатывает сигнал но могу с него получать информацию и на данный момент вот что вижу:

2021-11-15_15-31-23.jpg: (36.69 КБ) 165 скачиваний

Это ШИМ 50%, частота 100гц
Разброс от 1.93 вольт до 2.83 вольт
Что мне в этом случае делать правильно? Повышать частоту? Или емкость? Или резистор?
Повысил частоту до 500гц:

2021-11-15_15-36-24.jpg: (47.22 КБ) 161 скачивание

уже лучше разброс от 2.2 до 2.5
Что правильно делать?

korob

zombie47 писал(а):Что правильно делать?

То что на схеме нарисовано, а именно вставлять второе RC-звено фильтра.

P.S

Частоту, если можете менять, то естественно лучше повысить.

zombie47

[uquote="korob",url="/forum/viewtopic.php?p=4122534#p4122534"]

zombie47 писал(а):Что правильно делать?

То что на схеме нарисовано, а именно вставлять второе RC-звено фильтра.

P.S

Частоту, если можете менять, то естественно лучше повысить.[/uquote]

я думаю второе звено у меня как раз на входе ацп в том мозге. Так как я вижу там резистор на 10к и дальше кондер. хотя это вход АЦП и может просто сглаживающий кондер небольшого номинала стоит.
Я правильно понимаю двойная RC цепь это что то вроде буфера? И этот буфер есть в ОУ LM358?

Добавлено after 2 minutes 36 seconds:
Каков вообще алгоритм действий в таком случае? В первую очередь пробую поднимать частоту ? потом емкость?
Если я поднимаю частоту чем я жертвую?
Если я поднимаю емкость кондера я жертвую как я понимаю скоростью реакции моего аналогового сигнала верно?
Если я поднимаю номинал резистора я так же жертвую скоростью реакции верно? Снизить я его сильно не могу, так как моя Нога МК не сможет дать ток выше 15ма. верно?

korob

zombie47 писал(а):Я правильно понимаю двойная RC цепь это что то вроде буфера?

Нет это второе звено RC-фильтра второго порядка.

Каков вообще алгоритм действий в таком случае?

Сначала сделать по приведённой схеме.

zombie47

Просто для наглядности вдруг кто то в гугле найдет эту тему.
Это конечно не осциллограф, но замедляя скорость работы он им становится)))
Сделал частоту где то 0.25Hz
кондер 47uf
резистор без изменений 10к

2021-11-15_15-51-38.jpg: (39.64 КБ) 164 скачивания

Добавлено after 13 minutes 58 seconds:
[uquote="korob",url="/forum/viewtopic.php?p=4122546#p4122546"]

zombie47 писал(а):Я правильно понимаю двойная RC цепь это что то вроде буфера?

Нет это второе звено RC-фильтра второго порядка.

Каков вообще алгоритм действий в таком случае?

Сначала сделать по приведённой схеме.[/uquote]
Готово частота 100гц, и звено RC второго порядка:

2021-11-15_16-02-27.jpg: (48.92 КБ) 128 скачиваний

Кривоватенько как то.
Поднял частоту до 500гц:

2021-11-15_16-04-52.jpg: (47.55 КБ) 158 скачиваний

Стало четко ровно, но почему то при шим 50% тут ~2.35вольт

кондеры 1uf, резисторы 10к

korob

zombie47 писал(а):но почему то при шим 50% тут ~2.35вольт

Это без подключенного АЦП?

кондеры 1uf

Вроде условились что 10мкФ. как на схеме.

zombie47

Хотя с частотой 500гц может быть косяк. я анализа тором смотрю на ноге мк и не понимаю там должна быть гребенка или за счет RC цепи дальше, нет?

Заголовок сообщения: Re: RC цепочка для чайников. Или PWM в DAC.
zombie47 писал(а):
но почему то при шим 50% тут ~2.35вольт

Это без подключенного АЦП?

Да я тоже подумал просаживает. Но хз и мультиметром так же по вольтажу.
Помойму косяк в шиме моем )))

Добавлено after 40 seconds:
[uquote="korob",url="/forum/viewtopic.php?p=4122566#p4122566"]

zombie47 писал(а):но почему то при шим 50% тут ~2.35вольт

Это без подключенного АЦП?

кондеры 1uf

Вроде условились что 10мкФ. как на схеме.

[/uquote]
Ну да не внимательно смотрел. У меня просто таких на память вроде нету. Ушел искать )))

korob

Чтож, тогда возможные причины заниженного напряжения:

1)ШИМ не ровно 50%
2)Низковато входное сопротивление АЦП (проседает сигнал)

3)Питание МК не ровно 5В. (выходное напряжение жёстко привязано к напряжению питания МК).

BOB51

Стоит обратить внимание на тип и качество компонентов - тех же конденсаторов к примеру...
Электролит или пленка/керамика...

mickbell

[uquote="zombie47",url="/forum/viewtopic.php?p=4122547#p4122547"]Кривоватенько как то.
Поднял частоту до 500гц[/uquote]ШИМ-то какой, с таймера? Или программный? Выглядит, как будто иногда генерация ШИМа прерывается. Возможно, из-за этого и до 2.5 В не дотягивает.

zombie47

Блин писал сообщение нажал отправить, авторизацию выкинуло, и сообщение сбросилось удалилось.
Вообщем всем спасибо нашел кондер 10uf и 7uf поставил,разбирался с программным шимом почему не держал 50% ровно, разобрался.
Но позже понял что мне нужна частота 78hz так как мой мк не очень быстрый и делает всего лишь 7812 прерываний по таймеру. Иначе я не могу регулировать шим с шагом 1%.
Для данной задачи данной частоты хватает.
Результат для потомков

ну или для себя. тоже часто обращаюсь к своим старым записям в инете )

zombie47

[uquote="korob",url="/forum/viewtopic.php?p=4122502#p4122502"]Тогда если МК питается от 5В. то это будет выглядеть примерно так:

Номиналы RC-звеньев зависят от частоты ШИМ, и необходимого быстродействия.[/uquote]
Возвращаясь к данной схеме, если я ставлю еще ОУ в линейном режиме как я понимаю, ну то-есть хочу чем то управлять чтоб сигнал не просаживался. Мне ОУ LMV358 в этой схеме правильно ставить там где стрелочка или между МК и двумя буферами этими?
Как я понимаю буферы должны быть между ОУ и МК