¿Puedo ajustar el volumen de un DAC usando PWM?

Creo que te has perdido algunas de las limitaciones del circuito. En efecto, toma una señal PWM de 5 voltios, los filtros de paso bajo, luego resta 2.495 voltios para obtener el voltaje de salida. Dado que la señal PWM puede tener un componente de CC en el rango de 0 a 5 voltios, el rango de salida es de -2.5 a 2.5 voltios. Su ventaja sobre un filtro RC simple en la salida PWM es que a) permite la salida bipolar, yb) con una respuesta de 2 polos permite una mejor compensación del rechazo de frecuencia de conmutación PWM en comparación con el tiempo de respuesta para los cambios en el ciclo de trabajo de PWM. Oh, sí, y también es barato.

Tenga en cuenta, sin embargo, que la precisión de la salida es tan buena como la precisión de los niveles de 5 voltios y 0 voltios de la señal PWM. Si desea que la salida tenga una precisión de 1 mV, los niveles de PWM alto y bajo deben tener una precisión de 1 mV.

Aquí no hay almuerzo gratis. Por lo que está haciendo, creo que estaría mejor si usara el LM431 como una simple referencia de 2.495, y luego use un interruptor analógico accionado por el PWM seguido de un filtro multipolar. Cuantos más polos haya en el filtro, más nítida será la frecuencia de corte y más rápida será la respuesta a los cambios del ciclo de trabajo para un determinado nivel de ondulación de la frecuencia de conmutación. Más polos significa más complejidad en el filtro, pero ese es el precio que pagas. El filtro también podría incorporar la ganancia de 0,8 que desea que produzca una oscilación de 0 a 2 voltios.

Si su objetivo es poder hacer que una fuente de señal digital genere un PWM que represente una amplitud fija, y luego escalar esa señal en cierta cantidad, hay una variedad de técnicas que pueden usarse. Si las fuentes de señal tienen una buena relación de frecuencia de enteros como 3: 2 (es imperativo que ninguno sea un múltiplo del otro), y su mínimo común es significativamente más que el doble de la frecuencia de eliminación del filtro de salida, uno puede multiplicar utilizando una simple puerta XOR o XNOR:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Es importante tener en cuenta que la salida de la compuerta XOR / XNOR puede incluir, como contenido de frecuencia no deseado, cada suma y diferencia posible de cada múltiplo posible de las dos frecuencias PWM. Si las frecuencias son múltiplos de una frecuencia común, pero no son múltiplos de la otra, entonces el contenido de la frecuencia no deseada consistirá en múltiplos de esa frecuencia común. Por lo tanto, para hacer que esta técnica funcione, uno debe usar tasas de PWM que sean mucho más rápidas de lo que sería necesario. Sin embargo, si sintetizar tales tasas de PWM no es un problema, este enfoque tiene la ventaja de ser extremadamente simple.

Un enfoque alternativo es utilizar una señal PWM, un amplificador operacional y algunas puertas de paso para cambiar entre una versión invertida y no invertida de una señal de referencia. Cuando se utiliza ese enfoque, es imperativo que tanto la entrada como la salida del modulador estén bien filtradas, ya que cualquier contenido que se encuentre cerca de la frecuencia PWM presente en la entrada generará un alias en la salida. Aún así, en los casos en que solo se quiere modular mediante un pequeño número de valores discretos (por ejemplo, un control de volumen de 16 niveles) puede ser fácil usar una frecuencia PWM que sea lo suficientemente alta como para que no sea un problema.