[Sergo1799 0]

Доброго дня!

Вопрос в следующем:

Стоит задача получить синусоидальный сигнал посредством ШИМ. Все работает, но, соответственно, появились гармоники нежелательные. Нужен чистый тон.

Соответственно нужно подавить 2-у и последующие гармоники.

Как это эффективно сделать?

Активные фильтры нет возможности использовать, только RC первого порядка.

Сигналы в районе 1500-3000 Гц. Частота ШИМ 100 кГц. Разрешение 8 бит.

Есть вариант использовать 2 канала ШИМ с общей разрядностью 16 бит и соединять их через резистры R и 2^N*R.

Есть вариант вывести 3 старших бита на порты в/в, а остальные на ШИМ с частотой 800 кГц через матрицу R-2R.

Можно сделать противофазный канал ШИМ и сложить с обычным ШИМ для устранения шумов.

Что лучше по критерию эффективности?

Либо лучше брать сигнал с выхода, заводить на АЦП, а потом к ШИМ-сигналу что-то подмешивать?

Изменено 2 июня, 2023 пользователем Sergo1799

[Plain 213]

50 минут назад, Sergo1799 сказал:

сделать противофазный канал ШИМ и сложить с обычным ШИМ для устранения шумов

Обычно так и делают, но только для подавления несущей, и шумов в ней обычно ноль.

[MegaVolt 29]

Собственно так и делают. Вычисляют гармоники и добавляют их в противофазе.

high-performance-source-for-adc.pdf

[Сергей Борщ 140]

2 часа назад, Sergo1799 сказал:

Частота ШИМ 100 кГц. Разрешение 8 бит.

Какой именно режим таймера вы используете для получения ШИМ? Разные режимы дают разный спектр гармоник. 

[Allregia 9]

2 hours ago, Sergo1799 said:

но, соответственно, появились гармоники нежелательные.

Какой уровень гармоник получился?

И какой вообще желателен? Может там просто резолюции при 8 битах не хватает?

 

2 hours ago, Sergo1799 said:

Сигналы в районе 1500-3000 Гц. Частота ШИМ 100 кГц. Разрешение 8 бит.

Выше частоту ШИМа сделать никак?

[Сергей Борщ 140]

15 минут назад, Allregia сказал:

резолюции при 8 битах не хватает?

Какую резолюцию предлагаете наложить? Русские применительно к разрядности говорят "разрешение".

[Sergo1799 0]

2 hours ago, MegaVolt said:

Собственно так и делают. Вычисляют гармоники и добавляют их в противофазе.

high-performance-source-for-adc.pdf 1.87 MB · 2 downloads

Я читал про это, но боюсь прототип устройства на ATmega такое не делает. Мощи не хватит.

Там задействовано два канала ШИМ  и скорее всего используют 16-битный ШИМ с разделением по 8 бит на канал с резюками R и 2^N*R.

Но при этом еще стоит микрофон заведенный на АЦП и обратная связь с усилка и динамика, заведенная опять же на АЦП.

1 hour ago, Allregia said:

Какой уровень гармоник получился?

И какой вообще желателен? Может там просто резолюции при 8 битах не хватает?

 

Выше частоту ШИМа сделать никак?

На выходе с фильтра 2-ф гармоника меньше в 2 раза по сравнению с 1-ой. Но тут еще фокус в том, что после усилка и динамика спектроанализатор на смартфоне выдает амплитуду 2-ой и 3-ей гармоник даже выше основной. Попробую увеличить частоту ШИМ.

1 hour ago, Сергей Борщ said:

Какой именно режим таймера вы используете для получения ШИМ? Разные режимы дают разный спектр гармоник. 

Таймер ТIM3 в stm32g4. Режим обычный - PWM mode 1.

[Сергей Борщ 140]

1 час назад, Sergo1799 сказал:

Таймер ТIM3 в stm32g4. Режим обычный - PWM mode 1.

А таймер считает только вверх? Тогда попробуйте PWM center-aligned mode.

Картинка из описания STM32G0, мне лень качать описание на G4, но там должно быть то же самое: