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請教利用PWM方式做出可變電阻的效果

答題得分者是:kib72377
jackpand
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#1 引用回覆 回覆 發表時間:2010-12-09 20:10:12 IP:122.116.xxx.xxx 未訂閱
請教各位先進,如何利用PWM方式(或其他單晶片可以控制的方式)做出20K ohm可變電阻的效果呢
因為IC關係,最大輸出僅能到3V,而且希望可調精度愈細愈好。

但不清楚外部硬體及相關晶體和電阻值應該如何設計比較正確。

或是設計改使其可以輸出0~5V直流電壓
還是說這樣做有其困難且難行之處?

請各位先進指教或提供建議,謝謝
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jackpand 重新編輯於 2010-12-09 05:13:22, 註解 無‧
kib72377
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#2 引用回覆 回覆 發表時間:2010-12-09 22:55:54 IP:219.69.xxx.xxx 未訂閱
 剛好我有做到相同功能的,

首先,建議使用低導通電阻的MOSFET比較好控制電阻值,
再來調整比率不要太大,電阻最大值跟最小值比率不要差太大,
(約10~100倍,如果你要更,比率就要更低, 光靠提高PWM解析度,怕MPU不夠力),
然候濾波電容要足夠.

接法 :
PWM波形->MOSFET的Gate
MOSFET的S 接地
MOSFET的D->基底電阻 -> 輸出 (此處接濾波電容對地) (mosfet是共源極輸出模式)
輸出電阻=(基底電阻值 RDSon) * ( ( Ton Toff ) / Ton ) ,
假設MOSFET導通電阻=0或極小於基底電阻而忽略不計, 輸出電阻=基底電阻值 * ( ( Ton Toff ) / Ton ) ,
(這種PWM電阻的概念,用 電導 的 觀點去思考就很容易理解)
還有,用MOSFET的好處是:輸出電阻幾乎跟外接電壓沒有關係而且還有隔離效果.用電晶體就不好控制了.
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kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:05:34, 註解 無‧
kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:08:07, 註解 無‧
kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:10:59, 註解 無‧
kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:12:59, 註解 無‧
kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:18:48, 註解 無‧
kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:21:17, 註解 無‧
kib72377 重新編輯於 2010-12-09 08:22:58, 註解 無‧
hipig
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#3 引用回覆 回覆 發表時間:2010-12-10 15:11:29 IP:122.116.xxx.xxx 未訂閱
設備方面看來是可以接受電壓輸入(1~5V)或是以電位計(0~20Kohm)連接H、M、L的方式做為輸入來達成調整,所以我想請教何種方式較為簡易容易達成。
我對硬體設計和元件並不是很熟悉,您提到使用MOSFET的方式是否可以大概說明在使用上有何限制呢?有特殊指定元件型號和類型嗎?

謝謝

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hipig 重新編輯於 2010-12-10 01:12:35, 註解 無‧
kib72377
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#4 引用回覆 回覆 發表時間:2010-12-10 16:13:27 IP:218.170.xxx.xxx 未訂閱
 哎呀,
你要的是電位計,分壓器類型的可變電阻,
PWM模擬電阻不合你用啦,

不然硬要做就是做2組模擬電阻串接來模擬.

其實,
你直接將PWM波形加電容器整形濾波成直流在用OPA放大就好了,
或是直接DAC輸出給OPA更省事.
電壓,電位",而不是"電阻"


jackpand
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#5 引用回覆 回覆 發表時間:2010-12-10 18:56:57 IP:122.116.xxx.xxx 未訂閱
謝謝kid72377大大指點
因為設備可以接受電壓輸入也可以透過20K可變電阻調整
所以想知道什麼方法可以比較簡易且精確的達成
圖分成左右兩種
一種是利用電壓調整另一種是電阻調整
下圖為我自己想的作法,不過似乎根本不可行
所以才來問問各位前輩,該怎麼設計才是正確的
事實上我連三極體該選什麼型號都搞不清楚
===================引 用 kib72377 文 章===================
哎呀,
你要的是電位計,分壓器類型的可變電阻,
PWM模擬電阻不合你用啦,

不然硬要做就是做2組模擬電阻串接來模擬.

其實,
你直接將PWM波形加電容器整形濾波成直流在用OPA放大就好了,
或是直接DAC輸出給OPA更省事.
電壓,電位",而不是"電阻"


ScottWang
版主


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#6 引用回覆 回覆 發表時間:2010-12-11 05:53:55 IP:59.115.xxx.xxx 訂閱
>因為設備可以接受電壓輸入也可以透過20K可變電阻調整
你的設備本來就是以接收外部電壓大小,而做相對應的調整,20K可變電阻所做的也是電壓輸入的功能--電壓大小的調整.

實際上你需要的是一個外部DAC(數位對類比的轉換)轉換功能,方法有許多種,你可以用專用IC DAC0800 Op Amp或參考以下方式:

R2R DAC和ADC含89S52和C語言.
http://www.ikalogic.com/tut_adc.php

R2R DAC更清楚的解析,含電壓加法.
http://www.bitechnologies.com/pdfs/resistorladder.pdf
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