PWM-Modulation+Unerklärliches Signal am Oszilloskop

[R2D3212]

Hallo!!

Folgendes Projekt:
AVR...1. Pin gibt Software PWM Signal aus (Pulsbreite im us, frequenz variabel bis 600HzBereich).
2. Pin soll die Spannung liefern, mit der die Spannung des PWM-Signals von 0 - 5V ändern soll.
Leistung von ~20W soll drin sein.


Gibts für sowas ne "Standardlösung"?

Hab etwas rumüberlegt und experimentiert und bin zu folgendem Ansatz gekommen (man merkt sicher gleich, daß ich Anfänger bin was Schaltungen usw. betrifft):

-) Signal von Pin1 wird durch Mosfet verstärkt (damit's erstmal nich an der Leistung des AVR Pins liegt). Soll wieder +5V / 0V geben.
-) Dieses Signal wird mit dem 2. Mosfet moduliert indem man Pin2 mit dem Gate des 2. Mosfets verbindet. Also...2.Mosfet=Spannungsabhängiger Widerstand.

Ist das in Ordnung so, oder gibts da was besseres? Was für Mosfets würdet ihr mir empfehlen?

Soviel zum ersten Teil meiner Frage.
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2. Teil

Hab herumsimuliert und bin auf folgendes Phänomen gestossen:
(Schalter Offen Frequenz unverändert.jpg)

Wie man hoffentlich sieht (wollte erstmal Mosfet grundlagen auf die Reihe kriegen), also, ich versuche den Ausgang vom 1. Pin meines AVR's mit einem Funktionsgenerator zu simulieren ...
Oben hab ich nun mein Mosfet (und ne menge anderen Krempel:)), welcher nun eigentlich sperren sollte, da Schalter J1 offen ist.

Zu meiner Verwunderung tut es das aber nicht richtig, siehe Oszilloskop.

Bei geschlossenem Schalter J1 ist wie zu erwarten war das Signal verfälscht, siehe (Schalter geschlossen frequenz unverändert.jpg).

Komischerweise, wenn ich an der Frequenz des Funktionsgenerators schraube und letztendlich auf den Ausgangszustand zurückstelle, verhält sich alles normal... (schalter geschlossen frequenz geändert.jpg).

==> Hat jemand vielleicht ne Erklärung für das Phänomen?

Gruß,
R2D3212

[shaun]

Wo soll ich anfangen?
Du hast das Prinzip einer PWM anscheinend nicht wirklich verstanden - oder ich Dein Posting nicht. Wenn ich Deine Beschreibung beim Lesen richtig interpretiert habe, willst Du einen einzelnen PWM-Kanal bauen, der eine effektive Ausgangsspannung von 5V liefert. Dazu brauchst Du genau ein Signal, das zwischen high und low wechselt, Deine Schalter wechseln aber zwischen high und hochohmig, und in letztem Fall wird die Gatekapazität des MOSFET nicht entladen und er bleibt eingeschaltet. Das trifft natürlich nur zu, wenn die Modelle in Deinem Simulationsprogramm das hergeben. Aus den Schaltbildern geht allerdings nicht so recht hervor, was Du eigentlich machen willst. Noch ein Versuch der Beschreibung vielleicht?

[R2D3212]

Hallo!

Habe da ein Bildchen gezeichnet.
(Frage.jpg)
OK, Ziel ist das untere Diagramm. Peakbreite im us Bereich, Spannung zwischen 0 und +5 V (frequenz ~500Hz), 20W.

Lösungsansatz: Ich generiere an Pin1 eines AVR's ein Signal, welches dem oberem Diagramm entspricht. Dieses verstärke ich mittels Mosfet (damit's mehr Leistung hat, also unabhängig von der Ausgangsleistung des AVR's ist). OK, hab jetzt immernoch Peaks wie im oberen Diagramm, und will jetzt die Peakhöhe ändern. Dachte mir, ich schick das Signal durch nen 2ten Mosfet, den ich einfach nicht ganz durchsteuern lasse.

Hier noch ein Bild, wie das in etwa ausschauen sollte (Aufnahme1.jpg).. Unten am Potentiometer kann ich die Peakhöhe ändern (, welche dann leider etwas abgerundet werden (warum?)). Dabei treten die in meiner vorhergehenden Nachricht erwähnten "Artefakte" am Oszilloskop auf.

==> Gibts für mein Problem ne einfachere Lösung? Wenn nicht, was für Mosfets sollt ich nehmen (20W, 500Hz)?

Tschüß,
R2D3212

[impetus]

Wenn mich nicht alles täuscht, ist der Ansatz falsch. Pulsweitenmodulation bedeutet, das Tastverhältnis zu verändern und nicht die Höhe der Spannung. Diese ergibt sich doch zwangsweise als effektivwert einer Periode.
Oder hab ich hier einen hänger???

[shaun]

@impetus: nö, ist schon richtig.

Das Ziel ist in der Tat, die Pulsweite zu ändern, einen MOSFET "nicht ganz" durchsteuern ist vom Leistungsaspekt her ungünstig, Du müsstest für kontrollierte Ausgangsspannung einen Regelkreis aufbauen und die runden Kanten rühren schlicht von der Zeitkonstante her, die Widerstand vor dem Gate und Gatekapazität bilden. Dein Ansatz mit einem MOSFET um hier ein bisschen zu verstärken und ein weitere um dort noch ein bisschen... ist gelinde gesagt undurchdacht. Hier im Wissensbereich ist ziemlich genau beschrieben, was PWM ist und wie sie funktioniert, zusammen mit ein paar Schaltungsbeispielen. Wenn sich das mit Deiner Vorstellung nicht deckt, willst Du keine PWM, sondern eine PAM, aber wozu? Ein paar Informationen zum Anwendungenzweck könnten hier helfen.

[R2D3212]

OK, PWM ist als topic-titel mag vielleicht etwas irreführend wirken - im Prinzip hab ichs nur deshalb so benannt, weil ich zuerst am AVR nen PWM machen würde.
Nene, das ganze is nur ne "just to see if i could" schaltung (müsst ja eigentlich möglich sein:)), um mein Elektronik Wissen etwas zu vertiefen (Spannungsregler/Transistor usw.). Hab mir gedacht immer nur 0 /5V ist halt etwas fad:)

Ich seh schon, das mit dem "teilweise durchsteuern" wird doch nich so sinnvoll sein. Was gäbs für andere Möglichkeiten? ('n Link wär auch super!)

Tschüß,
R2D3212

[R2D3212]

Ach ich habs schon *auf die stirn klatsch!*...Einfach statt dem 2. Mosfet nen Spannungsregler hinten dran. OAAH!!

Danke, daß du mich von dem "2. mosfet"-Pfad abgebracht hast .... ich würds wahrscheinlich noch 3 Tage ohne Erfolg versuchen!

Tschüß,
R2D3212

[shaun]

Ein Spannungsregler ist mindestens genau so ungeeignet, um eine impulsförmige Spannung zurecht zu stutzen. Was zum Geier hast Du vor? To see if you could -what- generate pulses of arbitrary, but fixed height without any sense?!

[R2D3212]

Ach Quatsch, nicht Spannungsregler...ich meinte nen Spannungsteiler mit nem Poti.
Hehe, keine Angst, hab nich vor, daß ich den Planeten in die Luft jage:) Nur'n Experiment...z.B. find ichs schonmal interessant, was mit nem Piezosummer passiert, wenn ich den anschliesse und so. Momentan glaube ich, damit die Lautstärke ändern zu können..aber mal schaun.
Immer nur "nachlesen" und "nachbauen" ist öde und ein paar fundierte Elektronikkenntnisse auf analogbasis wärn schonmal nich schlecht.

[shaun]

Ohne Nachlesen kommst Du aber nicht wirklich zu Kenntnissen, allenfalls Erkenntnissen. Nun ist es aber so, dass diese Bauteile alle schon gebaut sind, Grundlagenforschung ist also nicht mehr nötig. Spieltrieb hilft allerdings trotzdem, lass Dich also nicht entmutigen, aber mit einem Ziel vor Augen ist die Motivation meistens größer - Deine, weiterzumachen und unsere, Dir zu helfen ;)