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想请教下得用PWM进行DA数模转换时RC滤波参数怎么计算

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楼主
沙发
maychang| | 2014-7-9 22:45 | 只看该作者
根据DA输出中允许有多少PWM纹波来计算。

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板凳
qiangxiaochen|  楼主 | 2014-7-10 08:46 | 只看该作者
版主能不能说详细点呢?举个例子说明下怎么计算呗,谢谢!

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地板
qiangxiaochen|  楼主 | 2014-7-13 11:02 | 只看该作者
我曾经花了一周的时间来研究RC滤波电路里,RC参数选择问题,但是在网上找各种资料,主要都是讲截止频率。
我仔细思考后,觉得RC滤波对PWM波进行滤波时,主要目的是使滤波后的波形平滑,所以应该考虑的是PWM波上升沿时,对电容充电时间,和PWM下降沿时的放电时间;
即使充电时间一定要小于放电时间。

所以觉得下图即可以达到要求,各位,在没有大神出来指导时,先这样用吧,遇到滤波电路,用10uf进行前级滤波,用10uf和0.1uf并联进行滤波得了,低通滤波计算好像不适合对PWM波进行滤波……
如果大神看到这个帖子,详细的给讲讲呗!谢了!

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maychang| | 2014-7-13 12:09 | 只看该作者
4楼使用一阶RC低通滤波,这往往不能满足PWM滤波需要,就是说,不能既满足输出中PWM纹波含量,又满足反应快速的要求。
首帖用二阶,比较好一点,最好能使用三阶RC或更高阶滤波。当然,如果你对快速响应没有要求,一阶也不是绝对不行。
另外,4楼图中负载电阻5k欧,滤波电阻10k欧,通常不能这个样子。负载电阻应该远大于滤波电阻,最好是无穷大。输入信号PWM_V1内阻应尽量小(接近电压源),而且高电平和低电平时内阻应该相同,至少相差不大。
RC低通滤波截止频率(最好使用“转折频率”)的选择,应该使滤波输出中PWM纹波小于你要求的数值,例如小于1%或者0.1%。显然,对纹波含量1%,一定的PWM频率例如20kHz,一阶二阶三阶RC低通滤波转折频率各不相同。一阶转折频率必须很低,三阶就可以高得多(有利于快速响应)。

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pjy| | 2014-7-13 12:10 | 只看该作者
当没说的话:先搞清楚输入信号和输出量的特点(频率成分等),对谁积分,积分周期是是关键,长长短短,快快慢慢,不然积分结果不是你需要的。
大多数的情况下,积分电路的目的是消除输入信号的快变量(干扰等等),得到一个能够反映输入信号慢变或者惯性的输出量。

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qiangxiaochen|  楼主 | 2014-7-13 20:42 | 只看该作者
5楼,我就是想知道RC参数在这种电路里应该怎么计算,您既然了解这么多,又指出了我4楼的不对,您何不详细讲讲这种电路里RC的计算问题呢,这样弄的我知道您说的对,我的电路有问题,RC参数有问题,可您到是说说俱体应该怎么计算啊。

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qiangxiaochen|  楼主 | 2014-7-21 21:43 | 只看该作者
找到我满意的答案了,以下是答案:
傅里叶变换理论告诉我们,任何一个周期为T的连续信号f(t),都可以表达为频率是基频的整数倍的正、余弦谐波分量之和。它是以时间轴原点为对称点的、单极性的PWM信号,表达式为

式中直流分量A0就是所需要的 D/A输出,式中的正、余弦谐波分量是要过滤的部分,由傅里叶理论可以等到式中后半部分是PWM信号频率的整数倍,因此只要我们的RC滤波电路小于PWM信号的频率,完全滤掉PWM信号的高频谐波分量。
这个公式让我觉得,终于有公式可以计算这种电路,虽然把傅里叶理论还给了老师,但是大概明白一点,呵呵……

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maychang| | 2014-7-21 21:55 | 只看该作者
qiangxiaochen 发表于 2014-7-21 21:43
找到我满意的答案了,以下是答案:
傅里叶变换理论告诉我们,任何一个周期为T的连续信号f(t),都可以表达为 ...

“只要我们的RC滤波电路小于PWM信号的频率,完全滤掉PWM信号的高频谐波分量”
“完全”是办不到的事。
低通滤波,只能将交流成份滤除到小于一定比例,例如滤到原幅度的百分之一,或者千分之一,或者万分之一……。并不是RC滤波电路转折频率小于PWM信号频率,高频谐波分量就全都没有了。
这也是我在2楼和5楼所说的意思。

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