PWM DAC以其一貫的簡易性而在設(shè)計師的心目中占有一席之地,但響應(yīng)時間慢和PWM紋波問題卻限制了其使用價值和設(shè)計潛能。抑制PWM紋波的常用方法是使用RC低通濾波器,但它永遠無法完全消除紋波,并且會使輸出穩(wěn)定時間極其緩慢。
利用PWM紋波固有的周期性特性,它在VC1 波形的任何同步選擇點處都具有完全相同的電壓,因此,如果VC1 被同步采樣,比如通過圖1的模擬開關(guān)S1和傳輸電容C2,然后保持(也就是采樣-保持),即可通過C3產(chǎn)生輸出電壓Vout,那么無論VC1的AC分量有多大,其結(jié)果都將是平滑的無紋波Vout。
此外,由于同步采樣消除了紋波,與RC1時間常數(shù)的長短無關(guān),所以RC1可以非常短。這可以顯著降低穩(wěn)定時間,其中 RC1 =100 μs = Tc = PWM周期,不到15?Tc = 1.5 ms即可達到穩(wěn)定(8位精度)。但是,就像所有的好東西一樣,我們知道它也必然有一定的局限。因此,現(xiàn)在問題就變成:RC1能夠在多短的時間內(nèi)與適當?shù)腄AC功能保持一致,以及有哪些設(shè)計因素導致了其局限性?
仔細觀察VC1波形可以得出答案:Vout是采樣的電壓,它不是通過VC1的平均值、而是通過紋波最大值計算得出。因此:我們用DAC Vout函數(shù)對非線性部分求和,使得DAC傳遞函數(shù)也呈非線性,從而導致積分非線性(INL)誤差,對于圖2中示例電路的常數(shù),誤差可能達到滿量程的8.3%。對于許多應(yīng)用來說,這么大的INL誤差是不可接受的。幸運的是,有一個簡單的(軟件)修復:對DAC設(shè)置進行數(shù)字預加重。
如果我們更改Tp:那么,Vripple 項將從Vout中消失,8位INL即可恢復。
值得一提的是,可選的Vs和S2通過精確的基準參考 (Vs)產(chǎn)生RC1輸入波形,從而避免了在Vout電壓上疊加邏輯電源的噪聲和惡意調(diào)制(疊加到PWM邏輯信號上)。當然,如果你的應(yīng)用對精度要求不高,也可以省略這些。讓R直接與PWM信號相連即可。
正如我一開始所說的,一貫的簡易性是PWM DAC的主要魅力之一!
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
原文標題:快速PWM DAC沒有紋波
文章出處:【微信號:gh_bee81f890fc1,微信公眾號:面包板社區(qū)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)推薦
電源濾波器響應(yīng)時間影響其性能,受設(shè)計、元件、負載和電網(wǎng)條件影響。有源和無源濾波器響應(yīng)時間不同。選擇時需考慮濾波效果、電網(wǎng)條件、負載、成本、維護和可靠性。未來濾波器將更快、更高效、更可靠。
發(fā)表于 01-14 13:49
?38次閱讀
在測量快速流動的氣體流量時,若 傳感器 響應(yīng)慢,所測流量數(shù)據(jù)就不能準確反映氣體的瞬時流量,使測量結(jié)果失真. 穩(wěn)態(tài)測量的誤差:即使測量對象處于相對穩(wěn)定狀態(tài),響應(yīng)時間長的 傳感器 也可能因不能及時達到穩(wěn)定輸出,而使測量結(jié)果存在
發(fā)表于 11-29 09:24
?368次閱讀
脈沖的平均值,進而控制負載的平均功率。 2. 占空比 占空比(Duty Cycle)是PWM波形中一個周期內(nèi)高電平時間與整個周期時間的比值。占空比越高,輸出的平均電壓或電流越大,反之亦然。 3. 頻率
發(fā)表于 11-29 09:13
?568次閱讀
PWM(脈沖寬度調(diào)制)與調(diào)頻是兩種不同的控制技術(shù),它們在電源管理方案中各有其獨特的應(yīng)用和優(yōu)勢。以下是對PWM與調(diào)頻的區(qū)別以及基于PWM的電源管理方案的分析: PWM與調(diào)頻的區(qū)別 基本原
發(fā)表于 11-28 16:42
?443次閱讀
調(diào)節(jié)技巧之前,了解PWM的基本原理是必要的。PWM是一種通過周期性地開啟和關(guān)閉開關(guān)來控制輸出的方法。PWM信號的占空比(即高電平時間與周期時間
發(fā)表于 11-28 16:37
?1504次閱讀
就能兼顧了。
這個結(jié)構(gòu)模型同樣可以調(diào)節(jié)位移不足的情況。
另外,這個結(jié)構(gòu)模型的應(yīng)用,是完全可逆的,比如,當冷卻響應(yīng)時間無法滿足的情況下,我們可以提高初始載荷,壓縮馬氏體恢復到奧氏體的溫度遲滯區(qū)間,從而
發(fā)表于 11-27 17:46
響應(yīng)時間的設(shè)計 前一章我們提到,有很多產(chǎn)品,是需要我們做一些機械結(jié)構(gòu)設(shè)計去優(yōu)化和匹配產(chǎn)品的需求。什么情況下需要做結(jié)構(gòu)設(shè)計?如何做結(jié)構(gòu)設(shè)計?包括結(jié)構(gòu)設(shè)計對鈦絲的驅(qū)動的可靠性有哪些影響?本節(jié)我們就來
發(fā)表于 11-27 11:58
?139次閱讀
在工業(yè)自動化、環(huán)境監(jiān)測和科學研究等領(lǐng)域,溫度傳感器是不可或缺的組件。它們能夠準確地測量和監(jiān)控溫度變化,為系統(tǒng)提供必要的反饋。然而,溫度傳感器的性能不僅取決于其測量精度,還受到響應(yīng)時間的影響。響應(yīng)時間
發(fā)表于 11-22 09:43
?799次閱讀
的一些基本方法: 1. 理解PWM信號 PWM信號是一種周期性信號,其特點是高電平和低電平的持續(xù)時間可以變化。理解PWM信號的頻率(周期)和占空比(高電平
發(fā)表于 11-19 09:07
?1195次閱讀
著重要作用,以下是使用PWM實現(xiàn)電源管理的策略: 一、PWM在電源管理中的基本原理 PWM控制策略是一種通過不同占空比的脈沖信號來控制輸出電壓和電流的技術(shù)。在PWM控制中,周期性的脈沖
發(fā)表于 11-18 16:23
?568次閱讀
的時間在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,因此會增加整體的響應(yīng)時間。 解決方法: 對數(shù)據(jù)進行壓縮(如使用 Gzip 或 Brotli),減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。 2.網(wǎng)絡(luò)帶寬 影響: 帶寬決定了單位時間內(nèi)可以傳輸
發(fā)表于 10-10 14:01
?289次閱讀
請教以下問題,參看原理圖,VG是給定電壓值,V_F是采樣電壓,V_C是輸出電平,實驗中將VG給定一固定電壓值,給V_F一個脈沖電壓,觀測V_C電平變化,觀測V_C響應(yīng)時間; 參看波形圖,藍色信號
發(fā)表于 09-23 07:43
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《高效率、低紋波DCS控制提供無縫的PWM/省電轉(zhuǎn)換.pdf》資料免費下載
發(fā)表于 08-26 14:56
?0次下載
VCO(Voltage-Controlled Oscillator,壓控振蕩器)的響應(yīng)時間是一個關(guān)鍵的性能指標,它反映了VCO在接收到控制電壓變化后,其輸出頻率達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間。然而,要詳細
發(fā)表于 08-20 16:07
?551次閱讀
的影響: PWM頻率對電機轉(zhuǎn)速的影響 PWM頻率是指PWM信號在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)量。在電機控制中,PWM頻率越高,電機的轉(zhuǎn)速響應(yīng)速度越
發(fā)表于 08-08 16:12
?4315次閱讀
評論