PWM linearisieren

Hans-Juergen Schneider · 2026-09-07T18:22:58+00:00

Hallo Leute, wenn man mit PWM eine Gleichspannung erzeugen will, dann hängt man dort normalerweise ein RC-Glied dran. Das Problem: Der Widerstand sieht die Spannungsdiffrenz und der Kondensator wird dadurch mit unterschiedlichen Strömen auf- und entladen, wenn dessen Spannung nicht genau in der Mitte ist. Man müsste also für beide Richtungen jeweils Konstantsromaufschalten. Aber vielleicht kennt ja jemand eine sparsamere Lösung? MfGhjs

H

Hans-Juergen Schneider 1 month ago

Du hast meine Erklärung im ersten Beitrag nicht verstanden. Also nochmal: Der Strom durch den Widerstand ist abhängig von der Spannungsdifferenz zwischen dem Treiber und dem Kondensator. Das bedeutet, dass bei geringer Kondensatorladung der Ladestrom einen höheren Wert hat, als derjenige, der entladen soll. Und umgekehrt. Ausgeglichen ist das Verhältnis nur genau in der Mitte. Sowohl die Simulation, als auch der praktische Aufbau beweisen das. Vielleicht noch ein Beispiel: Du kommst mit sehr kurzen positiven Nadelimpulsen zum entladenen C. Dann ist I=U/R, das lädt ihn ein wenig auf. Danach ist aber für lange Zeit I=0,0001*U/R. Das kann ihn nicht entladen. Und das geht ja so weiter. In der Folge ist der Analogwert viel zu groß. Alles klar?

MfG hjs

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Stefan Wiens 1 month ago

Wegen der unbekannten Frequenz kann man das analog halt nur mit einer sehr langen Zeitkonstante / einer sehr niedrigen Grenzfrequenz filtern; der Mittelwert passt dann irgendwann schon.

Aber du hast hoffentlich eine digitale Lösung gefunden, die schneller ein Ergebnis liefert.

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Sieghard Schicktanz 1 month ago

Hallo Hans-Juergen,

Du schriebst am Thu, 10 Sep 2026 00:43:53 +0200:

Die wurde wohl schon verstanden, aber sie war schon da falsch.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^ _Genau_ der.

Nein, immer.

Dann ist die Simulation falsch.

Und _WOHER_ soll der Strom kommen? Da muß ja eine Spannung "U" anliegen, die dafür ausreicht - da soll aber nach dem o.g. die Spannungsdifferenz zwischen Treiber (0V) und Kondensator anliegen, d.h. -U, weil während der Impulspause der Treiberausgang auf 0 liegt, während der Kondensator noch die Ladespannung U hat. Es fließt als _Ent_ladestrom also nix wie

0,0001*U/R, sondern I'= -U/R. Wie Du in dem Zusammenhang auf den Faktor 0,0001 kommst, ist völlig schleierhaft - oder ist bei Deinem Treiber der Low-Side-Transistor kaputt? _Dann_ hast Du da natürlich immer einen Leckstrom, und der lädt Dir den Kondensator _immer_ bis auf die Versorgungsspannung auf, egal wie der High-Side-Transistor schaltet - es dauert nur je nach Impulsfrequenz mehr oder weniger lange.

Ist er nicht, und wenn er ist, ist was defekt - Alles klar?

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H

Hans-Juergen Schneider 1 month ago

Du, sag mal: Glaubst Du da ganz fest dran, oder ist das eher so ein Bauchgefühl?

Also: Die Kapazität ist Amperesekunden pro Volt. Und wenn Du die Volts von den Sekunden linear abhängig machen willst, dann müssen die Amperes konstant sein. Das sind sie aber nicht, weil für die beiden Stomrichtungen eine unterschiedliche Differenz zwischen Treiber und Kondensator an einem Widerstand liegt.

MfG hjs

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S

Stefan Wiens 1 month ago

Ein RC-Glied ist ein Tiefpass 1. Ordnung. Bei unbekannter Frequenz sollte man sich keine Illusionen über die Wirkung machen.

Dein zweites Konzept entspricht einem Integrator; das funktioniert nur in Verbindung mit einer S/H-Schaltung, und periodischem Reset, sonst läuft der Integrator über.

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Marte Schwarz 1 month ago

Hi Hans-Juergen,

Und er hat sich auch viel Zeit genommen, die Mathe, die Axel Dir vor zwei Tagen um 13:27 beschrieben hatte, verbal noch einmal aufzudröseln

Die Frage, die bleibt: Wer glaubt hier einem Bauchgefühl?

Marte

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A

Axel Berger 1 month ago

Du hast es also immer noch nicht begriffen und meine Lösung nicht nachgerechnet. Die Spannung ist nicht proportional zur Zeit sondern zum Verhältnis zweier Zeiten. Die Ströme sind nicht konstant sondern proportional zu zwei Differenzspannungen. Die sich einstellende Spannung bleibt dann näherungsweise konstant, i.e. hat den zu messenden Wert erreicht, wenn das Verhältnis der Ströme mit dem Verhältnis der Zeiten, zu denen sie fließen, übereinstimmt.

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Sieghard Schicktanz 1 month ago

Hallo Hans-Juergen,

Du schriebst am Fri, 11 Sep 2026 09:05:17 +0200:

Da gibt's kein "Glauben", da muß man die Zusammenhänge kennen. Dann kann man das berechnen. Und die sind eben eindeutig definierbar. Ja, _DU_ hast ja (wohlweislich?) Deinen Aufbau _NICHT_ eindeutig definiert, indem Du zwar von einem "Treiber" geschwafelt hast, dessen Aufbau aber verschwiegen. Dafür hast Du dann einen undefinierten, unerklärten Faktor "aus dem Hut gezogen", der halt "irgendwie" Deine _Meinung_ stützen sollte.

Geschwafel.

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H

Hans-Juergen Schneider 1 month ago

Läuft aber unter dem Motto 'finde den Fehler'.

Weder meine Lötarbeit noch der Simulator haben Bauchgefühl. Mein Vorschlag: Mach's einfach mal.

MfG hjs

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Marte Schwarz 1 month ago

Hi Hans-Juergen,

Ich hab das Gefühl, dass Du ein PWM vor Dir hast, das nicht niederohmig

1 und 0 macht, sondern z. B. OpenCollector vorliegt. In dem Fall sieht das Ganze erheblich anders aus. Das läuft mir gerade über den Weg. Ich bekomme aus einem 3V3-µC ein PWM, das nach 0 .. 24 V soll. Das hat ders Studi mit einem Transistor mit Basis- und einem Kollektorwiderstand geschafft. Soweit so schön, nur das Sieben mit einem RC wird so nichts werden. Da brauchts noch eine 24 V Push-Pull-Stufe davor. Oder man macht eben 0 - 3V3 draus und geht dann mit einem OP drauf los und Verstärkt dann 7,27 fach. Darum darf sich aber der Studi selbst kümmern.

Marte

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H

Hans-Juergen Schneider 1 month ago

Ich habe den NE555. Und weil wenig Platz ist, nehme ich MIC1555. Die haben tatsächlich richtige Ausgangsstufen. Letzterer ist CMOS.

MfG hjs

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M

Marte Schwarz 1 month ago

Hi Hans-Juergen,

gemacht: füttere das Spice Deines kleinsten Mistrauens (bei mir wars LTSpice) mit

V1 N002 0 PULSE(0 1 1u 1u 1u 400m 1 10000) R1 N001 N002 1000 C1 N001 0 1 .tran 10000 .backanno .end

kommt heraus, was zu erwarten war. Linear abhängig. Verändere die Pulsdauer und es kommt nach wenigen ks die entsprechenden mV heraus.

Dann sollte es auch kein Problem geben, solange die Pegel gut sind.

Marte

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H

Hans-Juergen Schneider 1 month ago

Ja, hab ich (unter Reduzierung der Astronomie) gemacht. Also: Ich nehme alles zurück und behaupte jetzt auch das Gegenteil. Sowohl Axel als auch Sieghard hatten ja immer mit der Spannung hantiert. Aber die ist ja das Ressultat. Im eingeschwungenen Zustand ist das Produkt I*t ausgewogen. Und bei mir war der Fehler in der nochfolgenden Belastung, die sowohl bei der Lötarbeit, als auch in meiner Simulation vorhanden war. Trotzdem mache ich mit µC weiter, weil die Frequenz zu niedrig ist, der geneigte Betrachter aber eine unverzügliche Reaktion wünscht.

MfG hjs

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