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[参考译文] DAC43401-Q1:PWM 生成最大频率

Guru**** 2813875 points

Other Parts Discussed in Thread: DAC43401-Q1, TPLD2001

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1625292/dac43401-q1-pwm-generation-max-frequency

器件型号: DAC43401-Q1
主题中讨论的其他器件: TPLD2001

我想联系一下我有兴趣使用的元件:DAC43401-Q1。

我希望在 25KHz 下使用此组件来生成 I2C 控制型 PWM、但数据表未明确指出允许的最大 PWM 频率。 您能否确认此元件在 25KHz 下是否能正常工作?  

此外、我需要 12 个 PWM 引脚、因为只有四个可用的 I2C 地址是使用 I2C 多路复用器或模拟多路复用器的唯一解决方案? 或者您是否尝试过其他方法?

谢谢!

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Vinesh:

    对于 PWM 输出、频率看起来取决于压摆率设置和 OUT 引脚上的无源器件。 最简单的情况是方波:

    例如、我们将使用 1100'b 的 SLEW_RATE 设置、该设置对应于 每步 12µs。 这将导致以下结果...

    fSQUARE-WAVE = 1 /(2 * 0.000012µs )=~41.6kHz

    这是假设此输出压摆率不受 OUT 引脚上的电阻/电容限制(您可以检查 RC 负载的带宽、以查看截止频率是否超过 25kHz)

    现在、如果您需要精确实现 25kHz、那么任何 SLEW_RATE 设置的数学运算都无法自行实现该频率(至少对于方波)。

    对于通信问题、我还没有尝试使用同一器件的多个组(只有 4 个可用地址选项)的方法。 如果您的控制器有 3 条 用于多路复用器使能控制的线路、则可能需要一个多路复用系统来有效控制总共 12 个器件之间的 3 个不同 I2C 总线连接。

    再说一次,我还没有看到自己实施的,所以你必须以某种方式测试。

    此致、

    James

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    嘿、James、  

    感谢您的详细说明! 我将使用 19.5kHz 或 41.6kHz 方波。

    我有一个后续问题。 我希望使此 PWM 输出具有可配置的占空比、并且不以 50%的连续占空比运行。 数据表意味着在 FB 引脚上添加一个外部三角波或锯齿波形、以与内部电压电平进行比较。 这是否必要、或者我错误地解释数据表、是否可以在没有任何外部信号(SDA 和 SCL 除外)的情况下生成具有可调占空比的 PWM 信号?

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    如果为了实现可调占空比需要外部三角波形、则我计划使用一个 DACx3401 来创建一个用作主时钟的三角时钟波形、然后馈送到另一个 DACx3401 的 12 个 FB 引脚、以实现占空比可调的方波 PWM 输出。 您认为这样做是可行的吗?

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    尊敬的 Vinesh:

    如果您需要可同时实现频率和占空比控制的器件、 AFE43902 等器件可能是更好的选择。

    我找到了一个提到这一点的老线程: https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1332221/dac43401-cwg-frequency-accuracy?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=DAC43401#

    您用三角波描述的方法似乎有点卷积、坦率地说、如果所有 12 个器件都连接到主信号、该实现是否可以正常工作。

    该数据表中描述的唯一 FB 操作似乎是用于扩展可能的方波频率、而不是用于占空比控制。

    此致、

    James

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    您好、James:  

    DAC3401 的数据表显示“使用三角波形和 FB 引脚的脉宽调制 (PWM) 输出“、我的解释是内部比较器使用馈送到 FB 的三角波形来输出宽度可调的方波。 在这个假设中我错了吗? 如果是、这条线意味着什么?

    对于您建议的 AFE 器件、我需要 I2C 引脚和 PWM 输出功能、但 AFE43902 对 PWM 和 SDA 使用相同的引脚、导致无法使用此元件。

    如果您认为 DACx3401 实现不起作用、对于我可以使用的元件、您是否有其他建议?

    感谢您的帮助!

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    尊敬的 Vinesh:

    查看了更多内容后、我找到了一篇 展示一些相关实现的文章。 三角波不会馈送到 FB 引脚、而是由 DAC 生成并发送到内部输出缓冲器。 FB 引脚接受源自 VDD 的直流偏置电压、并在缓冲器的反相端子上使用此偏置来在 OUT 引脚上创建最终 PWM 输出。

    https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZT175

    本文展示了占空比的直接公式以及可能感兴趣的其他一些电路设计。

    DAC43401-Q1 也可以根据数据表中引用比较器模式的这一部分使用此方法:

    现在、关于我在之前的回复中分享的 E2E 主题所说的话、输出缓冲器性能存在占空比和频率限制。  您提到了使用 25kHz 输出、但您所需的占空比范围是多少? 您是否需要从 5%到 95%的循环、或者窗口是否更窄(例如,30%到 70%)?

    此致、

    James

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    嘿、James、  

    感谢您深入了解此内容! 我希望得到 5%–95%、范围是否过大?

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    尊敬的 Vinesh:

    这还取决于占空比所需的分辨率。 您需要在 5%到 95%之间有多少个占空比阶跃?

    此致、

    James

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    希望从 5%到 95%的增量步长为 5%。 稍微高一点也可以。

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    尊敬的 Vinesh:

    我进行了快速 Excel 计算、问题是占空比分辨率。 为了实现 25kHz 三角波或锯齿波、我们需要快速压摆率和较大的代码阶跃设置。

    遗憾的是、这意味着三角/锯齿波形中的电压阶跃限制 为该量化数、因此会限制您可以使用的占空比设置的选择。

    在 DAC 输出设定直流电压的情况下、您的原始建议可能适用、然后将三角波馈入 FB 引脚。 我也看了其他一些具有“可编程比较器“模式的器件、这种方法看起来也是可行的。  DAC43401-Q1 应该能够实现这一目标。

    在这种情况下、存在几个问题:

    • 一个瓶颈是输出缓冲器在高输出和低输出之间变化时的压摆率。 25kHz 需要 40us 的周期。 如果我们仅查看 1V/us 的压摆率规格、从 GND 转换到 5.5V VDD 所需的时间为 5.5us。 这在 50%占空比的情况下是可以的、但当您接近 5%占空比时、正脉冲宽度从 20us 缩小到 2us、并且方波的上升沿和下降沿不再有任何时间。 95%占空比下也会发生类似问题。

    • 此外、您需要一个平滑的三角波输入来避免上述相同的量化问题。 如果您在外部提供三角波、则可以进行控制、但使用同一 DAC 器件的三角波无法实现。 三角波需要不同的生成方法。

    此致、

    James

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    这是合理的、我认为最好针对不同的方法、因为您发现了所有潜在问题。  

    您认为使用 TPLD2001 之类的器件是可行的吗? 它具有一个 I2C 接收器和四个脉宽调制器。

    我一直在尝试在 InterConnect Studio 中设置芯片。  

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    尊敬的 Vinesh:

    我不熟悉 TPLD2001、但似乎该器件在 MHz 范围内运行、具有更稳健的占空比控制、因此我想它可以正常工作。 我建议您创建一个单独的主题、具体了解有关该器件的更多信息。

    此致、

    James

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    听起来不错、感谢您提供的所有帮助!