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PWM in Analog - Konverter

(Modul)

Bei dem hier verwendeten PWM-IN-ANALOG Wandler handelt es sich um ein fertiges Modul, das zu günstigem Preis bei vielen Internetanbietern erworben werden kann. Für manche Experimente ist es immer wieder praktisch, fertige Komponente zu benutzen, statt alles selbst zu bauen. Das Modul (Made in China) besteht aus einer kleinen Platine mit Abmessungen 33x33 mm. Auf der Platine befinden sich alle relevante Elektronikelemente inklusive sechs schraubbaren Anschlussklemmen. Zwei dienen dem Anschluss von Spannungsversorgung, zwei weitere sind für das PWM-Signal vorgesehen und schließlich an den zwei letzten Klemmen kann das analoge Signal abgegriffen werden. Für Feineinstellungen steht ein Trimmer zur Verfügung. Mit einem Jumper kann Spannungsanpassung durchgeführt werden. Unter anderen kann man auf der Platine den Operationsverstärker LM358 ausfindig machen. Um zu erkennen, dass das Modul im Betrieb ist, leuchtet auf der Platine, nachdem man die Spannungsversorgung angelegt hat, eine rote Leuchtdiode.

Modul mit LM358

Das Modul ist für PWM-Frequenzen von 1 kHz bis 3kHz ausgelegt. Als Ergebnis kann an dem OUT-Anschluss ein analoges Signal 0-10V abgegriffen werden. Der Wert der Ausgangsspannung verändert sich proportional zu dem aktuellem Tastverhältnisses des PWM-Signals. Je nach dem Signalpegel des PWM-Signals erfolgt eine Spannungsanpassung mit dem auf der Platine montierten Jumper. Nach der Umschaltung mit Jumper muss eine Feinjustierung mit dem Trimmer auf der Platine durchgeführt werden. Hierzu stellt man vorzugsweise das Tastverhältnis des PWM-Signals auf 50% und justiert die Schaltung mit dem Trimmer solange, bis ein 5VDC Signal am Ausgang gemessen wird.

Anschluesse

Technische Daten:

Betriebsspannung: 12 VDC – 30 VDC
Ausgangsspannung: analog 0-10VDC
PWM-Signalempfangsfrequenzbereich: 1 KHz - 3 KHz
Jumper Position 5V: PWM-Signaleingangspegelbereich 0-10V:
Jumper Position 24V: PWM-Signaleingangspegelbereich 10-24V

PWM-Signalgeber

Die PWM-Signale stammen von einem fertigen Modul, das Signale im Frequenzbereich von 1 bis 150 kHz liefern kann. Der Signalpegel am Ausgang hängt von der Spannungsversorgung des Modules ab. Um Signal mit einem 5V und 24V-Pegel zu erhalten, wird in der Testschaltung mit einem Schalter die Spannungsversorgung von 5V auf 24V umgeschaltet.

Spannungsregler

In der Testschaltung kommen zwei Spannungsregler zum Einsatz. Aus einem Netzteil wird die Hauptversorgungsspannung von 24VDC geliefert. Der erste Spannungsregler regelt diese Spannung auf 5V runter und dient als Spannungsversorger für den PWM-Signalgeber. Der zweite Spannungsregler versorgt mit Spannung unserer Balkenanzeige.

Balkenanzeige

Um das analoge Signal zu visualisieren, wird an den Ausgang des PWM-IN-ANALOG-Moduls eine Balkenanzeige angeschlossen. Die Anzeige besteht aus 10 LED-Balken.

LM3914

Bei der integrierten Schaltung LM3914 handelt es sich um einen Anzeigetreiber. Der Baustein ist dafür ausgelegt, 10 LEDs anzusteuern, genau passend für unsere Balkenanzeige. Zusätzlich verfügt er bereits über Vorwiderstände, weswegen umfangreiche Verdrahtung, um die Balkenanzeige in Betrieb zu nehmen, entfällt.

Blockschaltbild

Testschaltung

Kurzvideo

Kurzvideo

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