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一个不成功的隔离DAC设计

面包板社区 · 公众号 · · 2024-05-02 16:41

正文

需要设计一个隔离的输出一个可变电压的电路要求是 0~12V 隔离端供电为12V。输出电压基本无速度要求。精度也无特别要求，只是设置好后就稳住不要变。

设计一个光耦发光端由MCU的PWM驱动，输出端上拉后接二级RC低通滤波使用运放缓冲输出。单级低通滤波的捌点频率为20HZ。因为光耦速度限制，PWM频率不能太高。

实际测量时发现，输出并不与输入成比例关系。将PWM点空比从 0变化到100%，输出6V到1.5V，并非理论中的12V~0V。

输出不能到0与运放的输入输出不能轨对轨有关，按照手册上的数据，输出的典型值比电压轨加减2V。只能到达6V 与上拉电阻有关，滤波器输入充电慢，放电快。需要将充放电速度调成一致，方法是减小R2上拉电阻。考虑电阻功耗，使用0603 的电阻在12V下合理的阻值是2KΩ。这样输出与占空比线性度不太好。将构成滤波器的R3 R4 电阻改成20K后，线性度变好了一些。

使用一个三角波发生器和一个比较器，构成一个使用电压控制的占比空比变化的驱动源，对电压由0~5V扫描仿真，输出Vout进行瞬态响应进行电路分析。