PWM 的DAC问题
利用STC8H单片机PWM信号输出0-5v电压,PWM信号通过示波器测试正常,但输出电压段只有0.8V左右,变化不大,(通过调节占空比多次测试)R=10kΩ,C=220nf。PWM频率1KHZ针对您提出的关于使用STC8H单片机通过PWM信号实现DAC功能时,输出电压仅在0.8V左右波动的问题,以下为专业分析与建议:
首先,从您的描述来看,PWM信号经示波器测试正常,说明PWM波形的频率(1kHz)和占空比调节均符合预期。然而实际输出电压范围未能达到0-5V,仅在0.8V附近小幅变化,这表明可能存在以下几个方面的异常或设计缺陷:
1. RC滤波电路设计不当
您采用的是R=10kΩ、C=220nF的RC低通滤波器,其截止频率约为723Hz(fc = 1/(2πRC))。由于PWM频率为1kHz,该滤波器在1kHz处的衰减约为-3dB,导致输出电压无法充分平滑,从而限制了输出电压的变化范围。建议提高RC值以降低截止频率,例如将R改为1kΩ,C改为1μF,使截止频率降至约160Hz,从而更有效地滤除高频分量,获得更稳定的直流电压。
2. 负载影响未考虑
若后端负载阻抗较低,可能会对RC滤波器造成额外负载效应,进一步影响输出电压稳定性。建议在设计中考虑负载电阻,并根据实际负载调整RC参数,确保输出电压能够随占空比线性变化。
3. 单片机输出驱动能力不足
STC8H系列单片机的IO口输出电流有限,若PWM信号直接驱动外部电路而未进行缓冲,可能导致输出电压受限。建议在PWM输出端增加运放或三极管等驱动电路,以提升驱动能力并改善输出特性。
4. 电源电压及参考电压问题
确保单片机工作电压稳定且足够高(如5V),同时检查是否使用了正确的参考电压源。若参考电压不稳定或偏低,也会导致输出电压范围受限。
综上所述,建议优先优化RC滤波器参数,并结合负载情况调整电路设计,必要时引入缓冲电路以提升系统性能。如需进一步调试,可逐步调整RC值并监测输出电压变化,以实现0-5V的线性控制。
[本文内容由国芯人工智能辅助生成,仅供参考] 【新提醒】PWM做DAC完整演示程序,用内部真12位ADC来保证精度@8H8K64U - ADC/比较器,DMA支持的12位ADC,轨到轨比较器,DAC 国芯人工智能技术交流网站 - AI32位8051交流社区https://www.stcaimcu.com/thread-4535-1-1.html
建议按照我们官方电路来改,电容改小点,改为10nF试一下
【新提醒】使用普通I/O口和电阻分压实现高速DAC例程-可做高速波形发生器 - ADC/比较器,DMA支持的12位ADC,轨到轨比较器,DAC 国芯人工智能技术交流网站 - AI32位8051交流社区https://www.stcaimcu.com/thread-3539-1-1.html
还可以尝试用I/0口和电阻分压方式来实现高速DAC PWM信号经过两级RC滤波后,没什么带载能力,一些内阻比较低的万用表会拉低测量电压,要准确测量需要使用高内阻的万用表,或者将信号用运放跟随缓冲后再测量。 输出是小信号,没有任何带载能力,必须加运放 如果Uo是悬空的,则用数字万用表测量其电压会正比于PWM占空比。
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