Sapete che a me certi rompicapo intrigano parecchio
Questo dovrebbe essere in grado di cambiare frequenza ad un segnale PWM
IC1 è un operazionale, IC2 un comparatore, S1, S2 e S3 dei commutatori analogici.
Occorre solo che la frequenza del segnale di ingresso sia molto più alta di quella del segnale di uscita, in modo da generare un ripple trascurabile all'uscita dell'integratore.
La frequenza del segnale di uscita dovrebbe essere completamente indipendente da quella del segnale di ingresso e pari a quella del clock, che è un'onda quadra simmetrica, e la profondità della modulazione, se R2=R3, dovrebbe rimanere invariata rispetto a quella del segnale di ingresso.
Il circuito dovrebbe risultare estremamente preciso, la precisione non dovrebbe dipendere dai valori delle tensioni di riferimento ma solo dai valori delle resistenze.
Non chiedetemi di dimostrare rigorosamente come funziona perché, nonostante l'apparenza innocua, è invece davvero complicato: ci ho provato ma mi sono perso nei calcoli e non ho voglia di perderci altro tempo, è così cervellotico che avrei serie difficoltà anche solo a descriverne il funzionamento, cosa che invece in genere riesco a fare facilmente.
Faccio solo notare che, essendo R1 di valore inferiore alla metà di quello di R2 e R3, il segno della pendenza della rampa è determinato solo dalla posizione di S1, mentre S2 e S3, comunque siano posizionati, possono solo modificarne il valore ma non il segno, cioè se è in salita resta in salita e se è in discesa resta in discesa.
Da questo discende che il segnale all'uscita dell'integratore deve per forza essere periodico della stessa frequenza del clock.
Altra cosa da notare è che la componente continua della corrente verso C2 può provenire solo da R2 e R3 di uguale valore, quindi, se crediamo che il circuito, essendo controreazionato, trovi un suo equilibrio e che l'integratore non saturi, dovremmo convenire che le componenti continue dei due segnali PWM, quello di ingresso e quello di uscita, debbano essere uguali ed opposte, altrimenti la corrente media verso C2 non potrebbe essere nulla: questo fatto da solo garantisce che in uscita vi sia un segnale PWM modulato identicamente a quello di ingresso anche se la frequenza è diversa.
C1 serve solo a scagionare che possa scorrere una componente continua da R1 verso C2 ma deve essere un cortocircuito alla frequenza di clock, quindi deve essere di valore sufficientemente alto.
La posizione di S1, S2 e S3 nello schema è quella con segnale di comando a livello basso.
Gli oscillogrammi a fianco allo schema dovrebbero aiutare a comprendere il funzionamento: in rosso con segnale PWM di ingresso a valor medio nullo, in blu con segnale PWM di ingresso a valor medio negativo,in rosso con segnale PWM di ingresso a valor medio positivo.
Inviato: 8 gen 2017, 11:12
Mi chiedevo se si potesse trovare un'alternativa per risolvere il problema senza ricorrere ad un microcontroller.
