Felix_W:Hallo zusammen,
ich habe heute versucht aus einem 3,3V PWM-Signal eine variable Gleichspannung zwischen 0 und 12V zu bauen.
Dazu habe ich das Signal über zwei (weil das Signal mit nur einem invertiert wäre) NPNs in Kollektorschaltung auf 12V angehoben und dann durch ein RC-Glied mit f_g=10Hz gelassen.
SchaltungDas klappt ja soweit auch ganz gut, was ich nur festgestellt habe und sehr merkwürdig finde, ist dass die Ausgangsspannung stark frequenzabhängig ist. Bei 100kHz funktioniert alles gut, bei 10kHz komme ich auf gerade mal gute 5V am Ausgang.
Gespeist habe ich die Schaltung mit einem Funktionsgenerator von Gwinstek bei uns im Labor. Leider kann man das Tastverhältnis nur zwischen 20 und 80% einstellen.
Es könnte also auch sein, dass sich der Einstellbereich, der alles andere als linear zu sein scheint, nur frequenzabhängig verschiebt. Wenn dem so wäre, wären die vollen 12V wohl auch bei 10kHz am Ausgang einzustellen, allerdings bei einem höheren Tastverhältnis als 80%, was ich leider nicht testen konnte.
Kann mir jemand erklären, warum die Ausgangsspannung nicht linear zum Tastverhältnis ist und außerdem frequenzabhängig ist?
Gruß, Felix
Hoffen wir mal, daß der Schaltplan stimmt, dann arbeiten die Transistoren in Emitter(basis)schaltung. Und wenn am Ausgangstransistor nicht Emitter und Kollektor vertauscht sind, sollten da auch 12V rauskommen.
Der Prgelwandler hat einen prinzipiellen Fehler:
Der Kondensator am Ausgang wird mit 1.5kΩ nach Masse entladen und mit 2.5kΩ geladen.
Entsprechend sind die Zeitkonstanten 15ms ÷ 25ms, die PWM-Linearität ist damit natürlich im Eimer. Aber zwischen 10kHz und 100kHz sollte kein merkbarer Unterschied sein.
Zu den Bauteilewerten: ich würde R2 auf 6.8kΩ oder 10kΩ erhöhen und R3 auf Null setzen.
Und von der T1-Basis zusätzliche 3.9kΩ nach Masse, dann schaltet der Transistor erst bei ca. 1.5V und nicht schon bei 0.7V von den ankommenden 3.3V. Die Widerstände dürfen aber auch um Faktor 10 größer sein, die Transistoren verstärken doch hoffentlich.
Das Problem der unsymmetrischen Ausgangsströme (Linearität) läßt sich mit extremen Widerstandsverhältnissen lösen oder mit einer echt symmetrischen Gegentaktendstufe, da könnte man einen übrigen 7555 versenken. Oder mal einen CD4007 + 47kΩ + RC sind nur 4 Bauteile! - nehmen. Wie ist eigentlich die Belastung des Ausgangs?
Und wenn wirklich alles zu stimmen scheint und es geht trotzdem nicht, hilft auf jeden Fall ein Oszilloskop, das öffnet Einem dann die Augen!