Zurück zum Menü 1 1.3.17 Operationsverstärker als PWM-Generator Erstellt ab: 13.10.2012 |
In einer anderen Schaltung habe ich
beschrieben, wie man ein PWM-Signal mit einem Schmitt-Trigger erzeugen
kann. Das funktioniert extrem gut, hat aber den Nachteil, dass das dort
eingebaute Poti potentialfrei ist. Hier noch einmal die Schaltung dazu, dan siehst Du auch, dass das Poti weder mit dem einen, noch nit dem anderen Beinchen mit Masse oder Plus verbunden ist: Das Poti P1 hat keinen Masseanschluss ! --- Es "hängt in der Luft". Für viele Anwendungen ist es
aber besser, wenn das Poti mit einem Beinchen an Masse angeschlossen
ist. Dann könnte man nämlich auch eine Steuerspannung auf den
Eingang des PWM-Generators geben und das PWM-Signal mit einer
anderen Schaltung steuern. Im oberen Beispiel ist das leider
nicht möglich.
Daher mache ich jetzt dieses
Baublog.
Ok. Wir fangen An: Wie bei vielen Bauteilen hat
der liebe strippenstrolch.de bei dem Operationsverstärker ebenfalls eine
Vorliebe entwickelt, was die Bauteilauswahl betrifft. Ich habe mich für
den TS 912 IN von Conrad-Elektronik entschieden. Dieser
Operationsverstärker ist ein "Rail-To-Rail"-Verstärker. Das heißt
nichts anderes, als dass die Ausgangsspannung des OPs von nahezu Minus
bis nahezu Plus der Versorgungsspannung betragen kann. Bei den
"normalen" OPs ist das nicht so. Da fehlen immer einige Volts.
Also hier einmal die Übericht das Chips:
Ah, prima, wir sehen, dass in
dem Gehäuse gleich 2 Stück dieses OPs verbaut sind. Ebenso sehen wir,
dass da irgendwelche Kompensationseingänge fehlen. Das macht die Sache
herrlich einfach.
Zunächst lassen wir ein älteres
Bild hier einmal wieder auftauchen:
Am invertierenden Eingang
liegen jetzt 2,25 Volt an (so ungefähr). Wenn wir jetzt an dem Poti
drehen, so können wir beobachen (und auch mal messen), dass der Ausgang
schlagartig auf Betriebsspannung geschaltet wird, sobald, wir mit dem
Poti diese 2,25 Volt überschreiten.
Soweit der alte Text aus einem anderen Artikel. Nun müssen wir uns noch eine andere Schaltung betrachten, nämlich eine, die eine Dreieck-Spannung am Ausgang liefert: Bei dieser Schaltung lädt und
entlädt sich der Kondensator periodisch. Die Arbeitsfrequenz wird
hierbei durch C1 und R3 bestimmt. R4 bestimmt die nötige Hysterese.
Natürlich kann man R1 und R2 auch gern hochohmiger gestalten.
Dass das auch so ist, wie ich das hier beschreibe, belegt folgendes Foto: Jetzt schalten wir eine
einstellbare Striggerstufe dahinter, die aus dem zweiten OP gebildet
wird. Das sieht dann erstmal im Schaltplan so aus:
Jetzt ist die Schaltung bereits
fertig und wir können am Poti P1 das PWM-Signal einstellen.
Auch hierzu gibt es ein "Beweisfoto": Die untere Kennlinie zeigt die
Dreieck-Spannung des Kondensators und die obere Kennlinie zeigt das
fertige PWM-Signal.
Es ist jetzt natürlich auch klar, was der Vorteil dieser Schaltung gegenüber der Schaltung mit dem CD4093 ist: Das Poti liegt mit einem Beinchen an Masse, hat also Massebezug. Damti ist es nun möglich, anstatt des Potis eine Fremdspannung einzuschleusen, die das PWM-Signal steuert. Auch könnte man diese Schaltung in einer "H-Messbrücke" einsetzen. Am Ausgang kann man dann angefangen von einer einfachen LED bis hin zu großen Leistungs-IGBTs oder auch MOSFETS alles anschließen, was einem Spaß macht. Als Beispiel habe ich hier einen Transistor 2N2222 angeschlossen, der den Strom für eine Fahrrad-Glühlampe treibt: Ferig ist der "Dimmer".
Präzise PWM-Signale wünscht
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