Jak w prosty sposób skonstruować wzmacniacz napięciowy do 9,6V z ATmega8?

Tue Aug 01, 2006 10:40 am   

Witam.

Mam układ z ATmegą8 w środku zasilany napięciem 9,6V przez stabilizator
LM7805. W ATmedze wykorzystuję moduł PWM - na jego wyjściu pojawia się
sygnał o amplitudzie 5V, szerokości dodatniego impulsu 0,2ms i odstępie
między impulsami od 1,0 do 2,0ms.
Potrzebuję wzmocnić napięciowo ten sygnał do amplitudy 9,6V. Napięcie
9,6V będzie pochodziło z zasilania. Wydajność prądowa takiego
wzmacniacza nie musi być duża - w zasadzie taka sama jak wyjścia cyfrowe
ATmegi.
W jaki sposób najlepiej (czyt. najprościej) to zrobić? Próbowałem na
wtórniku emiterowym z BC238, ale właśnie wyczytałem w "Sztuce
elektroniki", że WE wzmacnia tylko prąd, a nie napięcie. Z drugiej
strony układ wspólnego (uziemionego) emitera odpada, bo jeśli dobrze
rozumiem, na wyjściu polaryzacja sygnału będzie odwrócona.
Natomiast wzmacniacz operacyjny dla mnie to ostateczność - liczę że da
się to zrobić prościej.
Szukałem też w googlach pod hasłem wzmacniacz napięciowy, ale znalazłem
tylko wzmacniacze akustyczne.

Z góry dziękuję za wszelkie podpowiedzi.

--
Pozdrawiam,
Bartek

Tue Aug 01, 2006 10:40 am   

Hello Bartek,

Tuesday, August 1, 2006, 2:03:18 PM, you wrote:


Jasne. Stosując układ OB.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Tue Aug 01, 2006 10:40 am   

Bartek napisał(a):



Odwroc faze PWMa i starczy Ci jeden tranzystor...


--
DJ

Tue Aug 01, 2006 10:40 am   

Bartek napisał(a):


http://www.edw.com.pl/pdf/k01/37_02.pdf

--
DJ

Tue Aug 01, 2006 10:40 am   

Użytkownik "Bartek" <bkilianWYTNIJTO@interia.pl> napisał w wiadomości
news:ean6ku$l9j$1@bandai.magma-net.pl

Niby najprostszy byłby inwerter RTL na jednym tranzystorze (emiter do masy,
baza przez jakieś 2..5k do ATMegi, w kolektorze odpowiednio dobrany opornik
podciągający do zasilania 9.6V). Blok PWM możesz skonfigurować tak, żeby
generował przebieg odwrócony więc za inwerterem pojawi się grzeczny PWM o
oczekiwanej polaryzacji (Compare Match ma przełączać wyjście OCnx w stan L a
przepełnienie licznika przywraca na nim stan H).

Ale.. Jeżeli się używa PWM-u to zazwyczaj po to, żeby go uśrednić i tym
uśrednionym napięciem coś sterować, oczekując że będzie się zmieniało
liniowo w funkcji wypełnienia PWM w zakresie od zera do Umax. Tymczasem
rezystancja wyjściowa takiego elementarnego inwertera w stanie niskim jest
bardzo mała (nasycony tranzystor) a w stanie wysokim jest taka jak wartość
rezystora w kolektorze. Czyli średnia rezystancja wyjściowa będzie zmienna i
zależna od wypełnienia przebiegu. Zatem oporność w kolektorze musi być
możliwie mała (znacznie mniejsza od rezystancji dołączonego dalej
obciążenia) a to oznacza duży pobór prądu (i straty mocy) przy wysterowanym
tranzystorze.

Dlatego potrzebujesz układu dającego się wysterować z jednej strony poziomem
TTL a z drugiej strony posiadającego komplementarny stopnień wyjściowy
(push-pull) wtrącający jedynie niewielką rezystancję w stanie załączenia -
zarówno od góry jak i od dołu. Czyli coś podobnego konstrukcyjnie do
wyjściowego bufora portu w ATMedze, tylko zasilanego z 9.6V

Przebieg masz wolniutki (1kHz) więc jeżeli potrzebujesz naprawdę
_niewielkiej_ obciążalności (pojedyncze mA) to możesz dać ten
jednotranzystorowy inwerter (z Rc=10k np.) w celu dopasowania poziomów a za
nim CMOSowy bufor 4050 w roli symetrycznego stopnia wyjsciowego. Albo
inwerter 4049 (a wtedy nie musiałbyś odwracać PWMa w ATMedze).
http://elenota.iele.polsl.gliwice.pl/pdf/Texas_Instruments/schs046a.pdf

Jeżeli potrzebujesz _ciut_ większej obciążalności to możesz połączyć kilka
buforów równolegle. Wprawdze równoległe łączenie _wyjść_ kilku bramek jest
gwałtem dokonanym na tzw. "dobrej praktyce" ale w tym konkretnym przypadku
(identyczne bramki z jednej struktury, wspólne sterowanie, krótkie
połaczenia i ogólnie wolny układ) można je zakceptować.

Hint: Osobiście użyłbym do tego TC427 lub (lepiej) TC4427, TC4427A. Kostka
jest dedykowana jako driver do sterowania bramek mosfetów mocy, ale przydaje
się w zaskakująco wielu zastosowaniach. Robi dokładnie to czego potrzebujesz
tzn.: daje się zasilać 4..18V, akceptuje na we poziomy logiczne TTL i ma na
wyjściu szybki, komplementarny bufor o symetrycznej rezystancji wyjściowej
<10ohm.
http://alfa.iele.polsl.gliwice.pl/elenota/Microchip/21415a.pdf
Produkuje je Micorchip (i chyba nie tylko) i można je nabyć w Gammie, TME,
MSElektornik...
A najbliżej to chyba za 6.50,- w Robotroniku (TC427CPA) ;-)

--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 - zwykle jako 'niewidoczny'
(Uwaga Gadu-Gadulcowicze: Nie odpowiadam na anonimy.)

Tue Aug 01, 2006 10:40 am   

DJ napisał(a):

sorki, to nie ten link...
teraz dobry:
http://www.edw.com.pl/pdf/k01/43_08.pdf

a jak chcesz caly cykl tyych artykulow z EdW, to zapodaj googlowi takie
zapytanie:

"tranzystory dla początkujących site:www.edw.com.pl"

--
DJ

Tue Aug 01, 2006 10:42 am   

Użytkownik "Bartek" <bkilianWYTNIJTO@interia.pl> napisał w wiadomości
news:ean6ku$l9j$1@bandai.magma-net.pl


Aha i jeszcze jedno...
Ustaw czas w swoim komputerze. Bo nadajesz coś jakby wg. czasu lokalnego
Radia Erewań (UTC +0400) ;-)

--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 - zwykle jako 'niewidoczny'
(Uwaga Gadu-Gadulcowicze: Nie odpowiadam na anonimy.)

Tue Aug 01, 2006 11:11 am   

Użytkownik "Bartek" <bkilianWYTNIJTO@interia.pl> napisał w wiadomości
news:eanbpi$h4b$1@bandai.magma-net.pl


W wersji SMD TC427/4427 siedzą w SO-8. Dajesz tylko tą jedną kostkę i
_żadnych_ dodatkowych elementów. Kombinacje dyskretne nie
wyjdą mniejsze. Chyba że z tranzystorkami w SC-75 i opornikami w 0603
(jeśli nie w 0402) i upierdliwością niewspółmierną do osiągniętych efektów.

BTW.. A czas jak miałeś Erewański tak masz nadal ;->

--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 - zwykle jako 'niewidoczny'
(Uwaga Gadu-Gadulcowicze: Nie odpowiadam na anonimy.)

Tue Aug 01, 2006 11:11 am   

Bartek wrote:


Ja tylko chcialbym ci zwrocic uwage na to, ze ten uklad nie jest
dokladnym odpowiednikiem wyjscia ATMegi. W stanie niskim na wyjsciu
bedziesz mogl ciagnac spory prad, ale w stanie wysokim prad bedzie
ograniczony wartoscia rezystora na kolektorze tranzystora, a napiecie
bedzie spadac w miare wzrostu obciazenia.


--
Inteligentny dom - http://idom.wizzard.one.pl
Teraz takze forum dyskusyjne
Zobacz, wyslij uwagi, dolacz sie do projektu.

Tue Aug 01, 2006 11:34 am   

Marek Dzwonnik wrote:


Dzięki. Już poprawiłem. Mam nadzieję że już jest ok.

Tue Aug 01, 2006 11:40 am   

Chyba znalazłem rozwiązanie - wzmacniacz OE na dwóch tranzystorach:


+9,6V
o
|
+5V |
o |-|
| | |
| | |
|-| | |
| | |_|
| | |
| | o--------o WY
|_| |
| ____ |/
o---| |--|
| ---- |\
____ |/ |
PWM o----| |-----| |
---- |\ |
| |
| |
| |
--- ---

Ale czy można to zrobić na jednym tranzystorze?

Tue Aug 01, 2006 11:40 am   

DJ wrote:

No tak, nad tym też myślałem. I chyba na tym się skończy. Jeszcze muszę
rozpracować układ OB, który wyżej podsunął mi RoMan.

Tue Aug 01, 2006 11:40 am   

DJ wrote:

Dzięki. Właśnie sobie czytam ten artykuł:
http://www.edw.com.pl/pdf/k01/43_08.pdf

--
Pozdrawiam,
Bartek

Tue Aug 01, 2006 11:49 am   

Użytkownik "Bartek" <bkilianWYTNIJTO@interia.pl> napisał w wiadomości
news:eandqi$rks$1@bandai.magma-net.pl


Noo... znacznie lepiej. Teraz wyprzedzasz swoją epokę już tylko o jakieś
4..5min.
Niby niewiele, ale przy szybkiej wymianie postów na grupie wystarczy, żeby
je widzieć w zamienionej kolejności.
Najlepiej postaw sobie jakiegoś klienta SNTP a będziesz mógł zapomnieć o
korygowaniu czasu.
Proponuję Automachron: http://oneguycoding.com/automachron/
(SNTP hosts np.: tempus1.gum.gov.pl, ntp.task.gda.pl. )


Wracając do PWM.
Tobie nie jest potrzebny wzmacniacz (w sensie: wzmacniacz liniowy) a po
prostu klucz, sterowany poziomami logicznymi, przełączający wyjście pomiędzy
masą a napieciem zasilania. Amplituda przebiegu na wyjsciu ATmega, (jeżeli
tylko mieści się w określonych przedziałach) nie ma bezpośredniego wpływu na
amplitudę przebiegu wyjściowego.
Przyjrzyj się dokładniej specyfikacji tego Hitec-a. Skoro do sterowania
potrzebuje sygnału cyfrowego (tzn. amplituda przebiegu na wejściu nie niesie
informacji) to bardzo wątpliwe, żeby wymagał w stanie wysokim napięcia 9.6V
+/-0.000nic. (Czy ogólniej: Vcc +/-0.000nic). Bardziej prawdopodobne, że
próg stanu wysokiego lokuje się na poziomie 0.6..0.7*Vcc. Albo wręcz na
poziomie 2.4V, żeby zapewnić zgodność z poziomami TTL.

Na marginesie: Do konwersji poziomów logicznych (zwłaszcza między czymś a
czymś-dziwnym) czasem nadają się też transoptory. Ale w Twoim przypadku
byłby to przerost formy (i strat mocy) nad treścią.


--
Marek Dzwonnik, GG: #2061027 - zwykle jako 'niewidoczny'
(Uwaga Gadu-Gadulcowicze: Nie odpowiadam na anonimy.)

Tue Aug 01, 2006 12:15 pm   

Marek Dzwonnik wrote:



Niestety ta specyfikacja nie jest dostepna publicznie. Producent chroni
się jak może.
Ale już postanowiłem - zrobię to na dwóch tranzystorach z OE. Na razie
jeszcze nie mam anteny, ale jak tylko ją dostanę, sprawdzę czy
rzeczywiście nie dałoby się tego modułu sterować bezpośrednio z ATmegi
napięciem 5V.

Dziękuję wszystkim za odpowiedzi.

--
Pozdrawiam,
Bartek