|
ШИМ модулятор на TL5001
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, Вчера, 18:08 | Сообщение # 1 |
 мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Спроектировал новый модулятор на микросхеме TL5001. На пробу купил китайскую версию микросхемы UTC(Unisonic Tech) TL5001G-1, цена 0.14$ за штуку, корпус SOP-8 https://lcsc.com/product....24.html Хотя у этой микросхемы есть и американские версии, и даже в корпусе DIP-8 TL5001СP https://cn.mouser.com/Product....Q%3D%3D Правда стоят в 20 раз дороже.
Предварительная схема (после начальных экспериментов):
Фото монтажной платы:
Были сомнения в правильности подключения ряда выводов, поэтому заказал на заводе печатную плату под разные варианты подключений. Заработал сразу же первый вариант. На фото верхний подстроечный резистор формировал напряжение на выводе 4 FB. Опыты показали, что если этот вывод подключить на массу, ШИМ работает отлично, поэтому на схеме выше этот подстроечный резистор исключил.
Нижним подстроечным резистором можно регулировать начальную скважность. На схеме подписано напряжение на выводе 6 DT, и какая получается выходная скважность.
Резистора 130кОм, задающего частоту под рукой не было, поставил 120кОм, частота ШИМ получилась 81кГц, что нормально.
Амплитуда скважности:
3%, потребляемый (общий от 12В) ток 19мА:
50%, потребляемый (общий от 12В) ток 14мА:
В следующем сообщении продолжу.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, Вчера, 18:21 | Сообщение # 2 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| 97%, потребляемый (общий от 12В) ток 8мА:
Затем подавал на вход ЗЧ сигнал 1кГц:
20мВ (ампл):
100мВ (ампл):
300мВ (ампл):
380мВ (ампл):
Предварительные итоги.
1. ШИМ заработал с первого раза, микросхема работает стабильно, ничего не возбуждается, даже не смотря на то, что китайская.
2. Форма меандра на выходе хорошая
3. Амплитуда скважности отличная, 3..97%
4. ШИМ сигнал на выходе при превышении ЗЧ выше 370мВ ампл. (или 600-700мВ п-п) не прерывается!! Это вообще замечательно, т.к. были опасения, что при слишком большом уровне звука ШИМ будет срываться, нет, не срывается.
5. Минимальная полка выходного сигнала не опускается ниже 1.2В. Это прописано в даташите (1-2В минимальная полка) и в китайской микросхеме и в американской. В принципе, мы же всегда подаём сигнал в модуляторе на оптопару или оптодрайвер, где по входу стоит светодиод. А светодиоду не важно, какое напряжение, ему важен ток. Думаю, что проблем с этой минимальной полкой быть не должно.
В крайнем случае, если проблемы возникнут из-за нижнего предела в 1.2В, можно будет поднять питающее напряжение до 8В (предел у микросхемы 40В), поставить на выходе разделительный конденсатор и буфер на 2N7000 полевике. Или оставить на 5В и попробовать подключить 2N7000 напрямую.
В любом случае, модулятор получился очень хороший, простой, стабильный и крайне дешёвый (если ставить китайскую микросхему).
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Четверг, Вчера, 22:04 | Сообщение # 3 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Не давала мне покоя эта нижняя полка в +1.2В, так что, поставил 2N7000 по выходу. Теперь идеально 0-5В. Да и сам ШИМ сигнал стал с более резкими фронтами.
Потребляемый ток с 14мА вырос до 20мА, нагрев лм-ки и резистора 330Ом не существенные.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, Сегодня, 06:12 | Сообщение # 4 |
|
мастер
Группа: Пользователи
Сообщений: 989
Статус: Offline
| Итак, самый ответственный момент. Реальная работа.
Когда разрабатывал модулятор на LTC6992 ( https://radiorubka.at.ua/forum/12-297-2 ) специально предусмотрел на плате место для подключения внешнего ШИМ-а. Поэтому, туда и подключил платку с ШИМ-ом на TL5001.
На выход модулятора подключил чайник с водой, у него сопротивление нагревателя как раз вышло 28Ом (сопротивление однотактного передатчика класса Е(ЕШ)). А то раньше приходилось брать 50Вт резисторы, включать их параллельно и опускать в ведро с водой)).
Силовое питание подал 60В, просто для удобства контроля осциллограмм. На плате ШИМ TL5001 из прошлых тестов, с помощью R4 была выставлена скважность 50%. При включении всей схемы, на чайнике появилось ровно 30В постоянки, как и должно быть.
С генератора на вход ШИМ подал синус 1кГц, разной амплитуды:
100мВ
200мВ
300мВ
400мВ
500мВ
6000мВ
Сигнал на чайнике:
При превышении в 400мВ синус на выходе ожидаемо обрезается, как и должно быть. Сам ШИМ сигнал не пропадает. Амплитуда синуса ровно 60В, равна силовому питанию.
Затем выставил сигнал с генератора 360мВ амплитуды (максимальный, не искажённый сигнал на выходе) и подавал разную частоту:
30Гц
100Гц
300Гц
600Гц
1кГц
2кГц
При 30Гц амплитуда на выходе снижается, т.к. входной конденсатор С1 100нф. Можно оставить и так, а можно его немного увеличить, например до 220нф. Ну, это если нужно в эфир глубокий басс передавать в музыке).
Далее:
3кГц
4кГц
5кГц
6кГц
7кГц
8кГц
После 8кГц амплитуда на выходе начинает постепенно снижаться. Это особенность выходного ФНЧ Баттерворта, который я делал на полосу среза 10-12кГц. В любом случае, такой полосы более, чем достаточно и для речи и для музыки.
И вот какая получилась конечная схема всего модулятора:
Итого.
Ну что, коллеги, у нас образовался новый, лучший модулятор)). Реальный сигнал на чайнике великолепный, без искажений, размах скважности практически 0..100% модуляции в диапазоне 60Гц - 7кГц. Микросхема TL5001, даже китайская показала себя великолепно. Стоит 0.15$ за штуку. Корпус SMD, SOP-8, хоть и мелкий, но, крупнее, чем LTC в SOT-23. При желании, можно поставить в DIP-8 корпусе, правда они стоят в 20-40 раз дороже, около 4-6$ за штуку.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Пятница, 2025-Июн-27, 06:22 |
| |
| |
|
