关于PWM模拟DAC 如何提高占空比精度呢?

ID:101869 · 发表于 2023-4-27 12:14

想做一个数控电源,使用160K PWM,有个问题占空比精度只有100多,如何提高占空比精度呢我想达到4096,求个思路.

ID:879348 · 发表于 2023-4-27 15:06

只要你的单片机支持就行，160k,4096点，要求时钟是655MHz

ID:101869 · 发表于 2023-4-27 15:29

wufa1986 发表于 2023-4-27 15:06
只要你的单片机支持就行，160k,4096点，要求时钟是655MHz

我看有用stm8实现的没看明白代码

ID:213173 · 发表于 2023-4-27 16:00

非凡科技发表于 2023-4-27 15:29
我看有用stm8实现的没看明白代码

可能需要外部硬件配合，单靠单片机基本做不到。

ID:101869 · 发表于 2023-4-27 17:51

wulin 发表于 2023-4-27 16:00
可能需要外部硬件配合，单靠单片机基本做不到。

这是论坛里的您可以看看【非原创ZXD2400 v4.3完美改造60V50A可调数控电源（STM8/PCB/代码全开源） - STM32/8 - - 手机版】http://www.51hei.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=54116&highlight=%CA%FD%BF%D8%B5%E7%D4%B4&mobile=2
我是想把它移植到STC

ID:1059013 · 发表于 2023-4-27 19:55

为啥频率要160k？如果4k左右很多单片机能做到4096

ID:155507 · 发表于 2023-4-28 08:22

模拟的精度取决于你检测反馈调控的 ADC 的精度， STC8H8K64U, STC32G12K128的ADC 完美

用ADC来检测，实时调控

使用R -2 R电阻做DAC 输出，响应速度一般在1us以下。
如果输出有滤波电容，则响应速度为fo=1/ 2* pi*R *C ，R 为DAC 输出电阻，按图中数据为10 K。
如果要强的驱动能力，则要用运放来缓冲，同时做低通滤波。
如果使用双电源运放，则输出可以到0 电压，如果使用轨对轨的单电源运放，则输出可以到50 mV。
DAC 的精度，取决于IO输出电压精度和电阻的精度，这种应用使用1%误差的电阻时，
则精度主要由IO电压决定。也可以通过ADC 来读取输出来校正。
DAC 要使用同一组IO(8位DAC时)或2组IO(超过8位DAC时)，方便刷新输出.

R-2R电阻8位DAC R-2R电阻12位DAC

ID:155507 · 发表于 2023-4-28 08:33

同时推荐利用PWM实现16位DAC的参考线路图
STC8H/STC32G系列单片机的高级PWM定时器可输出16位的PWM波形，再经过两级低通滤波即可产生16位的DAC信号，通过调节PWM波形的高电平占空比即可实现DAC信号的改变。应用线路图如下图所示，输出的DAC信号可输入到MCU的ADC进行反馈测量。
用STC的MCU 自带的12位高精准ADC来控制精度，搭个12位，14位，16位的电阻分压DAC，达到10位/12位，是很轻松的事

ID:291668 · 发表于 2023-4-28 08:50

高级，可以实现，加外部高精度AD芯片采样

ID:123289 · 发表于 2023-4-28 11:06

1、PWM的分率值要大于4096。即周期要大于最小值1的4096倍。
2、输出滤波时常值要合适。太大得不到小电压，太小电压不波动大。

ID:1034262 · 发表于 2023-4-28 12:07

要得到高精度的PWM，要保证PWM频率、占空比稳定，输出幅度稳定。
MCU本身IO输出高低电平驱动力不平衡、输出高电平幅度受电源影响，所以IO直接输出PWM的精度受限。
我的方案是：
1、PWM控制一个高速、单刀双掷模拟开关，高电平时接REF电压，低电平时接GND，模拟开关内阻比较一致。
2、MCU使用低抖晃率的外部晶振。
3、使用3阶低通滤波，低通频率是PWM频率的1/5以下，第一阶是普通的RC，将PWM滤波成低纹波的类似三角波，然后接低噪声、低失真精密运放做的巴特沃有源2阶低通滤波，运放用双电源供电。

以上措施，可以得到高精度、高稳定度的直流电输出，线性度非常高，至于分辨率，最高一般到14位。

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