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Thema: Problem mit PWM Schaltung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Problem mit PWM Schaltung

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    Hallo!

    Ich hab mir die im Anhang beigefügte PWM Schaltung aufgebaut.
    Je nach Potistellung sollte es möglich sein, eine Ausgangsspannung von fast 0V bis zu einer Ausgangsspannung von fast der Betriebsspannung zu erhalten.
    Leider ist das nicht der Fall, ich bekomm eine effektive Spannung von 1V bis etwa Betriebsspannung. Wenn ich dahinter mit einem Transistor einen Motor ansteuere, kann ich diesen natürlich nie zum Stillstand bringen.

    Ich hab das Signal, so gut es halt möglich ist, mit der Soundkarte mal angeschaut, siehe Anhang.
    Das sieht auch nicht gerade so aus, wie ichs mir vorgestellt habe(links mit der Potistellung für 0V, es liegt trotzdem noch eine Spannung von 1V an).

    Wo kann der Fehler liegen?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken oszi_186.png   schaltung_893.png  
    Grüße,
    Harri

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    interessante schaltung ist R4 nicht etwas klein Dimensioniert?

    Gruß

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    R4 sollte passen, er ist für die Hysterese des Schmitt Triggers da.
    Ich hab nun auch alle nur erdenklichen Frequenzbereiche durchprobiert(durch tauschen des Kondensators), aber auch das ändert nix.
    Grüße,
    Harri

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Ich würde sagen der Fehler liegt im Kreis mit den Dioden.
    Auch wenn das Poti in einer der beiden Endpositionen steht haben die Dioden sowie der Ausgang des Operationsverstärkers immer noch einen Widerstand, der verhindert, das sich der Kondensator Schlagartig entlädt und somit kein bzw volle Impulslänge aus der Schaltung kommt.

    Ich hab mal so eine ähnliche PWM entwickelt, allerdings mit 2 OP Amp's.
    Die Oszillatorschaltung hab ich auch so aufgebaut wie Du, allerdings mit größeren Spannungsteilerwiderständen.
    Den 1k im Rückkopplungszweig kannst Du so Lassen für die Spannungsteilerwiderstände würde ich 10..47k Widerstände verwenden ( Vom verwendeten OP abhängig ).
    Das erhöht den Spannungshub der Schaltung ( Hysterese ).
    Der komplette Zweig zum nichtinvertierenden Eingang ( Dioden + Poti ) wird durch einen einfachen Widerstand ersetzt.
    Dieser bestimmt zusammen mit dem Kondensator, wie bei Dir, die Frequenz deiner PWM Schaltung.

    Der zweite Op Amp wird mit einem Eingang am Kondensator angeschlossen. An diesem Eingan liegen die Lade/ Entlade Kurven des Kondensators an. Das Signal ähnelt einem Sägezahn.
    An den anderen Eingang kommt der Schleifer des Potis, das zwischen der Stromversorgung hängt ( z.B. +5V und 0V ).
    Am Ausgang erscheint dann dein PWM Signal.
    Die Pulsbreite ist von der Stellung deines Potis abhängig.
    Wenn Dir die Drehrichtung des Potis nicht gefällt, einfach den invertierenden Eingang der 2ten OP mit dem nicht invertierenden tauschen ( oder Poti Anschlüsse vertauschen )
    Diese Schaltung lässt sich stufenlos von 0...100% PWM einstellen.
    Das schöne ist, das der " Poti " Eingang auch mit einer normalen Steuerspannung angesteuert werden kann, was bei deiner Schaltung nicht möglich ist.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hi,

    ich habe die Schaltung jetzt nicht ganz verstanden... Aber kann es daran liegen, dass der OpAmp nicht bis ganz runter zur negativen Versorgungsspannung runterregeln kann? "Rail2Rail" wäre dann das Lösungswort Oder aber: Eine negative Versorgung für den OpAmp schaffen.

    Gruß, CowZ

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    As dem Stegreif rate auch ich Dir, +-Vcc für den OP zu nehmen, um genau diese Schaltung zu verwenden. Hab sie auch schon aufgebaut und es hat funktioniert. Allerdings konnte ich keine beliebig kurzen "0" Impulse erzeugen.
    Oder versuche es mit einem anderen OP.
    Gruß

    Nebenbei: Wie kannst Du denn bei einer Umax von 6V und diesem Spannungsverlauf eine Ueff von 6V erhalten???

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Der LM2902 ist zwar nicht Rail to Rail, aber immerhin kommt er schon recht gut an die negative Versorgung ran. Die Wiederstände R1,R3,R4 sind relativ klein, sodass am Ausgang relativ viel Strom fließt, sodass man dann natürlich nicht mehr so weit an die negative Grenze rankommt.

    Allerdings ist da auch das oben erwähnte Probleme mit der Mindest Zeit die es braucht um den Kondensator umzuladen. Wenn man wirklich PWM Werte o% und 100% haben will, wird man also die 2 OP Schaltung wählen müssen. Sollte kein Problem sein, immerhin ist der LM2902 ein 4 - fach OP.

    In den gezeigten Spannungskurven sind außerden noch einige Störugen zu sehen, die vermutlich durch Einkopplung von außen kommen.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Stimmt, mit 2 OPVs klapps problemlos.

    Danke für die Tipps!
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken oszi2.png   schaltung2.png  
    Grüße,
    Harri

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