Sin señal de PWM

Para responder a todas sus preguntas:

1. Vea la explicación de @JonRB, en breve dicho: Usted está haciendo una ola de 0V a 3V con el arduino, porque el arduino no posee un riel negativo para trabajar. Por lo tanto, debe hacer que la señal se relacione con una conexión a tierra, en lugar de su desviación de CC actual de aproximadamente 1.5V

¿Cómo haces eso?

Puedes hacer dos cosas:

1. A: Puedes generar una tierra virtual, a aproximadamente 1.5V y relacionar todas tus mediciones con eso, y hacer que tu diodo se conecte a una resistencia conectada a esa tierra virtual para que actúe como un rectificador. Sin embargo, tenga en cuenta que aún perderá aproximadamente 0.7V de la señal, porque ese es el voltaje que cae el diodo o "necesita funcionar".
2. B: puede desacoplar la CC lejos de la señal con un condensador:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La resistencia está allí para tirar del condensador del otro lado a un nivel de CC de tierra. El condensador no permite que los voltajes de CC impongan nada en el otro lado, pero a una señal en movimiento se convierte en una impedancia dependiente de la frecuencia. Tenga en cuenta que esto amortiguará las frecuencias más bajas, porque la impedancia del capacitor es más alta en las frecuencias más bajas. Cuanto más grande sea el condensador, mejor será la resistencia a las frecuencias más bajas, por lo que si puede obtener 10uF o 47uF. Si desea que 50Hz sea el límite inferior (para audibles, por ejemplo), los valores dibujados serán fácilmente suficientes.

2. Necesitas un amplificador para eso. Para incrementos tan grandes, debería consultar los amplificadores de audio o los manuales de diseño de amplificadores de potencia. Pero le aconsejaría a este último solo si tiene un muy firme control de señales, frecuencias, transistores, amplificadores operacionales, capacitores e inductores. Alternativamente, podría aumentar el voltaje que está cambiando con su etapa PWM. Para esto, necesita una fuente de alimentación externa a la tensión que desea que sea su oscilación pico-pico y un medio puente de transistor decente (BJT, MOST o IGBT) clasificado en la tensión y las corrientes de trabajo.

3. Eso depende de los circuitos que quiera alimentar y para qué. Me da la impresión de que desea crear algún tipo de controlador de frecuencia de energía / Chopper. No voy a re-iterar un manual completo sobre cómo construirlos, pero realmente debería considerar buscarlos en Google si no quiere hacer algo muy peligroso (en términos de daños o salud). También tenga en cuenta que este es un camino largo y difícil en comparación con conectar un Arduino a un conjunto de filtros.

4. Vea el punto 2: Amplificación antes o después del filtrado de CA.

Esto es lo que recomendaría: en lugar de generar una onda sinusoidal completa y luego rectificarla con un diodo, genere la onda sinusoidal rectificada en el software directamente. Luego, en lugar de generar la señal directamente con el pin de E / S del microcontrolador, active un par de transistores MOSFET de potencia para obtener la corriente que necesita. Agregar un MOSFET de unidad adicional con una resistencia de pull-up debería permitir el uso de voltajes más altos. Básicamente, cree un inversor CMOS con un canal N y un MOSFET de canal P, y active la entrada con un MOSFET de canal N con una resistencia de extracción en la salida. Luego sigue con tu filtro LC. Sólo asegúrese de obtener inductores que sean lo suficientemente robustos para la corriente.

¿Parte de la consulta implica que la señal de CA resultante es 3V correcta?

Lo que estás creando es una onda sinusoidal pk-pk de 3V que se encuentra en una señal de 1.5V que se alinea con la E / S de un arduino con un voltaje de 3v3, por lo que el 100% de servicio (por ejemplo, el pico) solo puede ser 3.3 V y 0% de impuesto (digamos el canal) solo puede ser 0V

Con una caída de tensión directa de 0.7V en el diodo, las señales pico de 1.5V se reducen a 0.8V, lo que equivale a una reducción del 30%

Si su objetivo es crear una señal rectificada de media onda, necesita un par AC en la salida para permitir que la señal oscile en negativo O proporcione una referencia adicional