تجربیات یک مهندس برق
صفحات وبلاگ
کلمات کلیدی مطالب
با مولد PWM مبدل D/A بسازید
ساعت ٧:٥٦ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٥/٧/۱۱  کلمات کلیدی:

در کلکسیون امکانات میکروکنترلرهای جدید مثل AVR و PIC ، مبدل A/D آنها بیش از همه خودنمایی می کند.چرا که امکان ارتباط دنیای دیجیتال پردازنده را با دنیای آنالوگ بیرون فراهم آورده است.اما هنوز یک کاستی وجوددارد و آن این است که این ارتباط یکطرفه است.همانطور که می دانید مبدل A/D وسیله تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال است.چنانچه بخواهید عکس این عمل را انجام دهید،یعنی اعداد دیجیتال میکروکنترلر خودرابه مقادیرآنالوگ تبدیل کنید،احتیاج به مبدل D/A دارید که متاسفانه در این دو خانواده (AVRوPIC) موجودنیست.برای حل این مشکل در صدد برآمدم تا این مقاله را برای ارائه راه حلی جهت حل این مشکل بنویسم.


این عمل با استفاده از مولد PWM داخلی میکروکنترلر امکانپذیراست.به این صورت،بسته به انتظار شما از مبدل D/A ، از اتصال یک D/A خارجی بی نیاز می شوید.

موج PWM،موج مدوله شده ایست که پهنای پالس Carrier آن متناسب با دامنه ورودی تغییر می کند،بدون آنکه فرکانس آن تغییر کند.به دیاگرام زیر توجه نمایید.

با توجه به شکل،انرژی موج متناسب با سیگنال اطلاعات تغییرمی کند.بنابراین چنانچه بتوان این موج مدوله شده را دمدوله کرد،می توان سیگنال اطلاعات را بازیافت نمود.در میکروکنترلرهای دارای PWM تمامی تولید این موج درون چیپ میکروکنترلر انجام می شود که موضوع بحث ما نیست.هدف این مقاله دمدوله کردن این موج ودرنتیجه بازیافت سیگنال اطلاعات از موج PWM است.آیا این عمل همان تبدیل داده دیجیتال به مقدار آنالوگ نیست؟!چگونه؟!

مثلا شما می توانید یک عدد 10 بیتی را به مقدار معادل PWM تبدیل کنید(این کاربه راحتی در میکروکنترلر انجام می شود.) . حال برای بازیافت این مقداربه مداراتی نیازدارید که این کاررا انجام دهند.این کار به وسیله فیلترهای پایین گذر مراتب بالا امکانپذیراست.فرض کنید بخواهید یک موج PWM با فرکانس Carrier برابر 16KHzراکه حامل اطلاعات با حداکثر فرکانس 500Hz است ، دمدوله کنید.یک فیلتر مرتبه 2 یا 3 (که به راحتی با op-amp ساخته می شود) با فرکانس قطع پایین مثلا 1KHzاین کار را انجام می دهد. هر چه مرتبه فیلتر بالاتر باشد،موج بازیافت شده به واقعیت نزدیکترخواهد بود.

البته دراین روش نکات و محدودیتهایی وجوددارد.آیا می دانید؟!

شما می توانید برای درک بهترموضوع وطراحی دقیقترفیلتر،ازنرم افزارهای شبیه ساز مانند SPICE , OrCAD , Protel یا Proteus  استفاده نمایید . چگونه موج PWM را شبیه سازی می کنید؟!


 
نویسندگان وبلاگ:
کدهای اضافی کاربر :