Программируемые стабилизаторы Опции

[Stepanich]

Здравствуйте.
В некой системе требуется, чтобы uC управлял выходным напряжением каждого из 8 каналов в пределах от 4,5 до 7 В. Ток нагрузки<=20 мA. Какое оптимальное решение этой задачи? Хорош ли такой вариант: uC+ЦАП + 8 регулируемых стабилизаторов (напр., КР142ЕН12)? Т.е ЦАП будет выставлять на управляющем выводе стабилизатора некое напряжение управления…
Или же этого не достаточно, и надо использовать цифровой потенциометр для работы с управляющим выводом?
Существуют ли программируемые стабилизаторы (i2c/spi)?
Спасибо.

[CDT]

1.Реализуем 8-и канальный ШИМ на контроллере, добавляем к нему ФНЧ и при стабильном питании контроллера получаем источники опорного напряжения для внешних стабилизаторов. Реализация многоканальных ШИМов обсуждалась на этих форумах.

2.
AT90PWM3 - 10 каналов ШИМ и 11 10-и битных АЦП.
ATmega128 - 8 каналов ШИМ и 8 10-и битных АЦП.
Наверное можно реализовать 8 штук ШИМ-стабилизаторов (повышающих или понижающих), програмно управляемых (всего-то на 20мА).

[tyro]

[quote name='CDT' date='Sep 7 2005, 07:28' post='48455']
1.Реализуем 8-и канальный ШИМ на контроллере, добавляем к нему ФНЧ и при стабильном питании контроллера получаем источники опорного напряжения для внешних стабилизаторов. Реализация многоканальных ШИМов обсуждалась на этих форумах.

А какой реальной разрешающей способности и временной стабильности ЦАПа на ШИМ можно добиться в диапазоне тесператур 0 - 70 по цельсию?

[CDT]

А какой реальной разрешающей способности и временной стабильности ЦАПа на ШИМ можно добиться в диапазоне тесператур 0 - 70 по цельсию?

ЦАП.
Ступеньками (в соответствии с разрядностью) формирует выходное напряжение.
Линейность и стабильность зависят от стабильности опорного напряжения и элементов, формирующих выходное напряжение.

ШИМ (на контроллере).
Формирует длительность выходного импульса с шагом тактовой частоты, стабилизированной кварцем. Fтакт/Fвых=число ступеней (разрядность для ЦАП).
Выходное напряжение зависит от скважности и амплитуды (питание контроллера) импульсов.
Очевидно, что в какой то степени будут влиять температурные параметры выходных ключей, но не думаю, что они будут существенны. Ключи можно поставить и внешние.

Выходной фильтр должен достаточно давить пульсации ШИМ и не слишком тормозить регулирование.

Как правильно заметил vetal, при формиромировании опорного напряжения для стабилизаторов погрешность результата сложиться из погрешности опорного и погрешности стабилизаторов.
Используя 8-и канальный АЦП контроллера можно формировать сразу выходное напряжение.

[tyro]

ЦАП.
ШИМ (на контроллере).
Формирует длительность выходного импульса с шагом тактовой частоты, стабилизированной кварцем. Fтакт/Fвых=число ступеней (разрядность для ЦАП).
Выходное напряжение зависит от скважности и амплитуды (питание контроллера) импульсов.
Очевидно, что в какой то степени будут влиять температурные параметры выходных ключей, но не думаю, что они будут существенны. Ключи можно поставить и внешние.
Выходной фильтр должен достаточно давить пульсации ШИМ и не слишком тормозить регулирование.

Идеология построения ЦАП,в том числе на ШИМ, известна. Шим можно сделать на чем угодно. рассыпухе,
контроллере, ПЛИС... . Возможно я задал вопрос коряво, попытаюсь задать иначе: Какую разрешающую
способность при долговременной стабильности (+-1 МЗР) удавалось добится реально , и если она
> 10 бит, то на какой элементной базе.

[CDT]

Идеология построения ЦАП,в том числе на ШИМ, известна. Шим можно сделать на чем угодно. рассыпухе,
контроллере, ПЛИС... . Возможно я задал вопрос коряво, попытаюсь задать иначе: Какую разрешающую
способность при долговременной стабильности (+-1 МЗР) удавалось добится реально , и если она
> 10 бит, то на какой элементной базе.

Реально такие исследования лично я не проводил.
Стабилизатор 5V out 5mV удерживал в диапазоене +5-+45 градС.

Но рассудить можно следующим образом.

Амплитуду импульса откладываем - с ней ясно (мне кажется).

Остальное зависит от точности, с которой мы донесем длительность импульса до места.
Причем эта точность относительная от частоты дискретизации.

У импульса есть фронты, имеющие некоторую длительность, возможно, разную для фронта и спада.

У элементов, передающиех импульс, есть:
. пороги переключения (разные на фронт и на спад),
. скорость (время) передачи сигнала.
И то и другое может зависеть от температуры, технологии ИМС и напряжения питания.

Могут быть помехи, которые, накладываясь на фронты, сдвигают момент переключения элементов.
Могут быть помехи, которые, накладываясь на фронты конечного импульса, искажают его длительность (особенно, если они синхронные).
Есть сопротивление утечки выходного фильтра и нагрузка, сопротивление которых тоже может зависеть от температуры.

Берем в руки:
- знания;
- datasheet's
- логику;
- интернет и литературу;
- напитки;
- чего-не-то калькулирующее.

1. Опровергаем или дополняем мои рассуждения.
2. Перебираем элементную базу и оцениваем возможные погрешности.
3. (Если это действительно интересно) проводим полномасштабный эксперимент на чем - нибудь.-