caxapa.ru :: Делаем регулярно во многих серийных приборах. Программно превращаем 10-ти битный 1кГц-овый ШИМ PIC'а в 16-ти битный (играем единичкой последнего разряда в прерывании). Простой RC-фильтр третьего порядка с частотой среза около 30Гц. При использовании хорошей опоры, операционника с малым смещением и MCU-резисторов легко получается погрешность 0,05% во всем диапазоне тока. Разрешение по току 0,4мкА на единицу ШИМ, долговременная стабильность 1...2 мкА в год. При необходимости,

Curio (03.07.2022 15:33, просмотров: 23) ответил Make_Pic на Кто нибудь делал формирование токовой петли 4-20 мА с помощью PWM -> напряжение -> ток? Какая точность? (ЦАПы нынче практически недоступны)

Делаем регулярно во многих серийных приборах. Программно превращаем 10-ти битный 1кГц-овый ШИМ PIC'а в 16-ти битный (играем единичкой последнего разряда в прерывании). Простой RC-фильтр третьего порядка с частотой среза около 30Гц. При использовании хорошей опоры, операционника с малым смещением и MCU-резисторов легко получается погрешность 0,05% во всем диапазоне тока. Разрешение по току 0,4мкА на единицу ШИМ, долговременная стабильность 1...2 мкА в год. При необходимости,

можно наложить температурную коррекцию выходного тока, компенсирющую зависмости опоры, резисторов и ОУ, и держать заявленную погрешность в диапазоне -40...+70 градусов.

- А два шима в сумме - это зашквар будет? - Kpoк(05.07.2022 15:21)
  - Вот что то подобное видел на rlocman.com перевод публикации с edn.com. - Visitor(05.07.2022 18:34)
  - Трудно сделать уровень одного шима строго в N раз меньше второго для обеспечения линейности выхода. Дельта-сигма модуляция же почти процессор не ест - lloyd(05.07.2022 15:28)
    - Измерить один раз и ввести поправочный коэффициент? ( я ещё не делал, просто примеряюсь) - Kpoк(05.07.2022 15:32)
      - Измерить один раз для каждой платы? Достойное развлечение для производства - lloyd(05.07.2022 15:44)
        
        Мне больше ста изделий одного типа делать не приходилось, поэтому не смогу в полной мере оценить сарказм. - Kpoк(05.07.2022 16:03)
    - зато можно сделать буквально 3-4 разряда в виде R-2R матрицы, на младший бит которой как раз идёт шим. заодно и фильтру на порядок полегче. - Mahagam(05.07.2022 15:31)
      - Этак ноги быстро кончатся у МК. Но да, мультилевел наше всё - lloyd(05.07.2022 16:04)
        
        А почему бы просто программно не увеличить разрядность таймера? Высокая частота не всегда нужна. - Yurasvs(05.07.2022 16:22)
        
        Речь как поднять разрешение "up to evelen", то есть "киса, ну еще капельку" задешево. Когда частоту ниже опускать уже нельзя - lloyd(05.07.2022 16:28)
        
        Так если в прерывании менять ширину ШИМ, это и есть понижение частоты. - Kpoк(05.07.2022 16:34)
        
        Изменение младшего бита идет по сигма-дельта, возможно при этом спектр размазывается и фильтровать проще. Но не уверен... - Andreas(05.07.2022 16:46)
        
        Так и есть, спектр размазывается в зависимости от положения требуемого уровня выходного сигнала между двумя младшими единицами ШИМ, да ещё и амплитуда низкочастотных гармоник в спектре не более одной единцы ШИМ, что для 10-ти разрядов пиковских составляет 0,1%. - Curio(05.07.2022 20:10, )
        
        там только самые верхние гармоники немного двигаются. а основная "несущая" будет почти неизменна - Mahagam(05.07.2022 22:12)
        
        А что камрады скажут про одновременное изменение как периода ШИМ, так и его ширины? ИМХО это даст некоторое расширение разрядной сетки. - Kpoк(05.07.2022 16:56)
        
        я делал, но сильно проще. Nikolay801_(458 знак., 06.07.2022 09:39)
        
        Для тех, кому лень строить табличку методом перебора, алгоритм описан в книге Кнута "Конкретная математика" стр.141. И да, пробелы есть. Это остудило мой интерес к теме. - Kpoк(06.07.2022 12:53)
        
        спасибо! - Nikolay801_(06.07.2022 16:56)
        
        дерево Штерна-Броко? или я не туда посмотрел? - Mahagam(06.07.2022 13:08)
        
        Нет необходимости играть периодом, удобнее фильтровать при постоянном периоде. Сигма-дельта по последнему разряду дает прекрасную линейность и монотонность выходного тока во всем диапазоне без ступенек, которые почти неизбежно возникнут при коммбинировании 2-х ШИМ или смешивании ШИМ с ЦАПом на резисторах. Обработчик в прерывании невелик: чуть больше десятка команд всего лишь... - Curio(05.07.2022 20:17, )
        
        Природу не обмануть. У этой сигма-дельты частота будет соответственно ниже. - Kpoк(06.07.2022 09:09)
        
        Угу, в данном случае в 16 раз. Но и пульсации давить надо всего на 28 Дб. Так что при правильном фильтре может и получииться. - symbions(06.07.2022 12:00)
        
        можно, только придётся математику расчёта коэффициентов впуливать в МК. - Mahagam(05.07.2022 16:58)
- 10-битный в 16 битный - не совсем понял, нет 16 разрядного таймера или поподробнее можно о игре битом в прерывании? - Make_Pic(05.07.2022 09:07)
  - Интервал выходного тока между соседними младшими единицами ШИМ (N и N+1), наиболее подходящими для выдачи заданного сигнала, программно делится на n=2^4=16 малых частей. Старшие 10 бит кода выходного тока - это число N. Пусть младшие 4 бита - число k (0...15). Если за время, равное n (16) периодам ШИМ, сформировать длительность импульса ШИМ равную N (n-k) раз, а длительность (N+1) k раз, получим после усреднения выходной ток с 16-ти битным разрешением. - Curio(05.07.2022 20:44, )
    - с 14-ти битным. 10 бит - в сам ШИМ идут, 4 - в модулятор. итого 14. откуда 16? - Mahagam(05.07.2022 22:15)
      - Прошу прощения, опечатка. 6 младших бит в модулятор уходят. Обрабатываются по Брезенхему, поэтому, для значительной части кодов гармоники в спектре с амплитудой на уровне младшего разряда десятибитного ШИМа имеют более высокую частоту, чем 1000Гц/2^6. - Curio(06.07.2022 19:54)
  - Речь про noise shaping/delta-sigma модуляцию установки ШИМ - lloyd(05.07.2022 09:38)

Схемы, платы, компоненты