¿Cómo puedo reducir el error de compensación del amplificador de error de mi generador PWM?

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Mi generador PWM tiene un error de compensación que le da a todo mi circuito un error por encima del 0,1% permitido de la escala completa, que es 5V. El error permitido es de 5 mV.

Este error se nota cuando hago un gráfico de mi entrada y salida y uso el método menos cuadrado en él.

aquí está el gráfico donde Excel hizo el cálculo en sí.ingrese la descripción de la imagen aquí

Necesito un PWM completo de 0% -100%, 0-5V.

Estos son mis valores de mi amplificador de error: R1 = 30K R2 = 30K

R3 = 33k R4 = 30K

Antes de usar el valor anterior para R3, también era 30K y usé la fórmula debajo para calcular mi compensación con Vref 2,5V. Obtuve:

Vo= (1+ (R4/R3)) (R2/(R1+R2))Vref = 2.5V

Cuando lo calculo con R3 33K obtengo:

Vo= (1+ (R4/R3)) (R2/(R1+R2))Vref = 2.2V

Mi problema ahora es que cuando uso R3 = 33K para más "detección de corriente o voltaje", mi circuito puede PWM de 0-100%, pero con un error superior al 0.1% de la escala completa.

Cuando uso R3 = 30K, mi circuito no puede PWM de 0-100% en el rango de 0V-5V. Solo necesita alrededor de 0,5V para pasar del 0% del ciclo de trabajo al 50% en 0,5V al 100%. en total solo necesita 1V para pasar de 0% a 100%.

Traté de investigar el amplificador de error, leí numerosos archivos PDF, pero no obtuve más sabiduría sobre cómo resolver esto.

Reitero mi pregunta.

¿Qué debo cambiar para tener un PWM completo de 0-100 %, 0-5 V, con un error inferior al 0,1 % de la escala completa (5 mV)?

Mi profesor me dio una pista de que necesitaba algo especial con Vref.

¿Necesito cambiar algo sobre Vref o algo más? Espero haber sido claro en mi explicación y pregunta. Llevo tiempo con esto, espero que alguien me pueda dar la solución!!!

Gracias de antemano.

información adicional. No puedo tener dos o más enlaces. Eliminé el esquema original para que pueda ver lo que he hecho. si desea ver el original, puede encontrarlo en un pdf llamado slau508. Mi uso del generador PWM es ligeramente diferente al del slau508.

Mi esquema y sus valores, espero que puedas verlo. Olvidé dar información adicional porque me estaba enfocando en el amplificador de error

Pero mi PWM es 1KHz, y los valores en la hoja son los que había calculado para 1KHZ. Uso un búfer para conectar mi multímetro agilent para medir mi salida promedio (Y)ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Podría describir o mostrar su gráfico para que se pueda entender el tipo de error? ¿Es esto un error de ganancia? El gráfico pasa por 0,0 pero no por 5,5. ¿O es un error de compensación, lo que significa que 0,0 es 0,0,005 y 5,5 es 5,5,005?
A continuación puede ver toda la información en mi cálculo de Excel del mínimo cuadrado medio y su gráfico. [![ingrese la descripción de la imagen aquí][1]][1] y aquí está el gráfico donde Excel hizo el cálculo en sí. [![ingrese la descripción de la imagen aquí][2]][2]
Veo que no puedo publicar una imagen en los comentarios. Pero la fórmula que obtengo al usar la fórmula de mínimos cuadrados medios es: Y = 0.9972X + 0.0053. en realidad, según mi profesor, tengo un error de ganancia y compensación. Esto se debe al hecho de que mi R3 y R4 no son iguales entre sí para tener una ganancia de 1. Por eso dijo que necesitaba algo especial para mi Vref. Espero que esto sea suficiente aclaración para que lo entiendas.
D-Antonio, debajo de su pregunta, busque editar. Luego puede publicar las imágenes de su pregunta. Además, observé un poco más el circuito y creo que necesitas cambiar la referencia al amplificador de error. Por favor, vea mi respuesta.
El sitio web dice que necesito tener una reputación de al menos 10 para publicar 2 o más enlaces
@ D-Antonio Si coloca los enlaces como texto, entonces alguien podría editarlos como enlaces para usted. Tratamos de ser útiles :)
¿Son sus amplificadores operacionales de riel a riel tanto en la entrada como en la salida?

Respuestas (1)

Ok, estamos más cerca de ser de tener el mismo entendimiento. Comencé con el esquema en su pregunta y creé esta simulación;

simulación PWM

Aquí está la respuesta con el esquema actualizado para que coincida con la foto y R3 cambiado a 30.3k.

Actualizar gráfico con error de ganancia intencional

Estoy seguro de que los componentes son mejores que el 1%.

La trama dice 5-vfilter porque usé un bloque de filtro y resté la salida de 5 para invertirla. No modelé el inversor ni el filtro. El inversor puede introducir error de ganancia al igual que el error de amperaje.

El divisor de la entrada no inversora ya tiene VCC como entrada. esto da la entrada no inversora Vref de 2,5V. También traté de eliminar R2 antes, por lo que R1 tiene 5 V, pero esto no funcionó. Lo intentaré con Vref como entrada. ¿Por qué no podré tener un PWM de 0-100%?
No sé en el circuito dónde se está midiendo Y out. Pero mirando su gráfico y tablas, este es un error de ganancia. La pendiente de la línea debe ser uno y es ligeramente diferente. La ganancia se establece mediante resistencias que tienen cierta tolerancia. Puede eliminar este error seleccionando resistencias. Encuentra dos que coincidan exactamente. La otra forma es reemplazar uno con un poco menos de 30k y poner una resistencia variable en serie para que pueda ajustarse para que coincida con el otro.
Acabo de agregar mi propio esquema a mi pregunta con todos los valores en los que se mide Y. Mi frecuencia era 1Khz. Entonces, ¿la tolerancia de todas mis resistencias debe ser igual y lo más baja posible?
¿Qué programa de simulación usas, porque mi lt Spice no es cooperativo?
Estoy usando una versión de pspice para estudiantes muy antigua. Puede ser complicado simular circuitos como este. El motivo del VCVS es que pspice no tiene modelos para el opamp y el comparador. Si también está utilizando VCVS, puede intentar agregar alguna capacitancia parásita. En mi esquema de respuesta, esto se hizo para obtener convergencia. El capacitor en la parte inferior con la etiqueta cstray es solo para ayudar al simulador. He cambiado mis componentes para que coincidan con tu foto lo mejor que pude. No puedo leer ambas resistencias en el triángulo, así que hice ambas 12k. El esquema normal da 4.992V. Cambiar R3 a 30.3k da 4.9674V.
Mal por la foto, pero r6=12k y r5=24480 ohm para tener una onda triangular de 1khz.
Mi culpa por la foto, R6 = 12k y R5 = 24480 ohm para hacer una onda triangular de 1khz. Pero además de eso, nuestro gráfico se ve muy similar. ¿Es correcta mi conclusión de que tengo un error de compensación o tengo un error de compensación y un error de ganancia y cómo puedo reducir esto para que sea bajo 0.005V mientras mantengo mi 0-100%, 0-5v pwm?
Sí, creo que puede tener errores de compensación y ganancia. Estaba pensando solo en ganar porque parecía que sus datos estaban pasando por 0,0. Si solo hubo un error de ganancia, el error debe ser cero en 2.5, 2.5, no 0,0. Por un corto tiempo los errores podrían reducirse a cero agregando ajustes. Para la ganancia, se puede reducir la resistencia de entrada o el amplificador de error y luego agregar una resistencia variable para obtener la ganancia exacta. Para la compensación, el divisor de voltaje al terminal no inversor podría tener un potenciómetro agregado para ponerlo a cero. El siguiente problema sería la deriva.
Básicamente, tengo que poner un potenciómetro en la entrada inversora después de bajar el valor de la resistencia para obtener la ganancia adecuada de 1.
¿Y también un potenciómetro en el amplificador no inversor para que el desplazamiento se ponga a cero?
No, solo necesitas el potenciómetro de un lado. El error de compensación se puede modelar como sumar o restar de la referencia. Solo necesita el ajuste suficiente para cubrir Vcc/2 +/- Vos. Un potenciómetro de 100 ohmios entre las resistencias de 30k probablemente lo haría. Manténgalo tan pequeño como sea necesario, de lo contrario el ajuste será muy delicado. Un bote de 10 turnos también ayudaría con la sensibilidad.
Bueno, investigué un poco, y creo que lo que sugeriste se llama inyección actual. Probé una inyección de corriente para amplificadores diferenciales. ..que en mis pruebas no funcionó. También probé la configuración del amplificador de instrumentación para proteger la impedancia del amplificador de error. También esto no funcionó. no se donde encontrar la informacion adecuada
Me lo imaginé. Mi vref no era exacto. Necesitaba 2.5 y tenía 2.5045. Entonces hice un regulador de voltaje para llegar exactamente a 2.5v.
¿Cómo puedo reducir el error de compensación del amplificador de error de mi generador PWM?
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