11.3 Сглаживание ШМ-сигналов и формирование полярности
Для получения выходных аналоговых сигналов на основе широтно-модулированных импульсов применяют сглаживание на основе активного фильтра. Этот подход можно использовать как для МК со встроенными ШИМ, так и в случае, когда выходной ШМ-сигнал формируется программно.
Простая схема фильтра для получения аналогового сигнала на основе
ШМ-импульсов показана на рис. 3.2.
Рисунок 3.2 – Пример схемы сглаживания ШМ-импульсов
Постоянная времени фильтра TФ=RC, а частота среза wФ=1/(RC). Значение параметров R и C нужно выбирать так, чтобы частота среза фильтра была меньше частоты ШМ-импульсов: FШІМ /wФ =3…5 (но не намного меньше, иначе фильтр будет медленно реагировать на изменение длительности ШМ-импульсов).
Такой фильтр можно использовать и для сглаживания выходного сигнала от цифроаналогового преобразователя.
Для изменения полярности аналогового сигнала от МК (то есть от ЦАП или выходного ШИМ) можно применить схему управляемого инвертора на основе операционного усилителя и электронного ключа, показанную на рис. 3.3.
Электронный ключ может быть реализован как в виде специальной микросхемы (например, К590КН2), так и на основе полевого транзистора.
Рисунок 3.3 – Типовая схема для изменения полярности
аналогового сигнала
При US = 1 ключ замкнут, и схема работает как инвертор:
UOUT = – UIN . При US = 0 ключ разомкнут, схема работает как повторитель:
UOUT = UIN .
Для обеспечения симметричности выходного сигнала положительной и отрицательной полярности нужно выбирать ключ с минимальным сопротивлением открытого состояния.
|
