Desafío matemático de frecuencia Pwm

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Estoy tratando de desafiarme a mí mismo para aprender a calcular los ciclos por segundo e integrar lo que he aprendido a través del comportamiento de los componentes y las especificaciones de las pruebas de la hoja de datos. No es una tarea fácil con google como tu único maestro. Sin embargo, he intentado tratar de calcular el aprox. Pwm hertz de mi último proyecto para resolver problemas. Corrija mis cálculos y mi comprensión si me equivoco.

El generador Pwm es un inversor 40106 con especificaciones estimadas para uso de 12v:

Disparador alto = 7V Disparador bajo = 4.5v

Componentes astables Bote de 100k a 50k .1uf cap

Matemáticas: Constante de tiempo: \ $ rc = .0000001 * 50,000 = .005s \ $

Fórmula de carga de la tapa: \ $ V_c = V_s (1-e ^ {- t / rc}) = 12 (1-e ^ {(-. 0023 / .005)}) = 4.5V \ $

\ $ V_c = 7V \ $ con \ $ t = .0045 \ $ Diferencia de .0022 segundos de 4.5v a 7v Este es el tiempo de salida alto en el inversor

Fórmula de descarga de la tapa: \ $ V_c = V_s (e ^ {- t / tc}) = 12 (e ^ {-. 0023 / .005}) = 7.5V \ $

\ $ V_c = 4.5V \ $ con \ $ t = .0023 \ $ La misma diferencia de .0022s.

Ciclo total de encendido / apagado .0044 segundos \ $ \ frac {1} {. 0044} = 227Hz \ $

Me doy cuenta de que la descarga fue de 7.5v, no de 7v, solo por un valor consistente. Ve con calma si estoy lejos. Sólo un aficionado. Gracias por cualquier ayuda.

    
pregunta Archaeus

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De la hoja de datos, 13. Características de transferencia 

                      Vdd  min typ - min(full temp)
Vh hysteresis voltage 5 V 0.5 0.8 - 0.5 - V
                      10 V 0.7 1.3 - 0.7 - V
                      15 V 0.9 1.8 - 0.9 - V

Por lo tanto, interpolamos para 12V entre 1.3V ~ 1.8V o ΔV = Vh = 1.5V typ

  • El tiempo de transición, dT para un semiciclo desde Ic = C dV / dT o dT = C dV / Ic donde la pendiente derivada dV=ΔV=Vh

    • dado que Ic = Vdd / R y dV = 1.5V desde arriba, ahora puedes calcular f = 1 / (2dT) a partir de todas estas matemáticas.
    • en caso de que se pierda, la fórmula de la corriente de la tapa, Ic diferencia la tensión dV / dT, mientras que la tensión del circuito de R integra la corriente es lineal en un pequeño intervalo de ΔV, es lo mismo.
    • y Ic = (Vdd / 2 + ΔV / 2) * 1 / R
    • o Ic = (Vcc + ΔV) / 2R (asumiendo que la simetría de la forma de onda Vdd / 2 casi ...)

    • por lo tanto dT = 2RC dV / (Vdd + ΔV) y dT * 2 = 1 / f

    • así \ $ f = \ dfrac {{(Vdd + ΔV)}} {4RC \ cdot ΔV} \ $ (corrected )

para R = 50 [kΩ], C = 0.1 [uf], Vdd = 12 [V], Vh = ΔV = 1.5 [V], f =? [Hz]

  

siΔV/(ΔV+Vdd)tieneunatoleranciadel50%,entoncesΔftendráunatoleranciade~50%.

Paraobtenermásprecisión,useuncomparadorcon<=1%partes.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

He corregido mis errores;)

Ahora obtengo 450 Hz pero 396Hz en mi simulación . ... error en el umbral medio ...

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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