{"id":59,"date":"2008-12-12T21:12:45","date_gmt":"2008-12-12T20:12:45","guid":{"rendered":"http:\/\/elektroink.de\/2008\/12\/12\/modulierte-pwm-mit-ltspice-darstellen\/"},"modified":"2012-11-29T18:56:38","modified_gmt":"2012-11-29T18:56:38","slug":"modulierte-pwm-mit-ltspice-darstellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/transistorgrab.de\/zh\/2008\/12\/12\/modulierte-pwm-mit-ltspice-darstellen\/","title":{"rendered":"Modulierte PWM mit LTSpice darstellen"},"content":{"rendered":"<p>LTSpice kennt verschiedene Signalquellen. Eine modulierbare PWM ist leider nicht dabei. Dieser Beitrag zeigt, wie man ganz schnell selbst eine spannungsabh\u00e4ngige PWM erzeugt.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/zwei-spannungsquellen.png\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/zwei-spannungsquellen-thumb.png?resize=23%2C50\" alt=\"zwei-spannungsquellen\" width=\"23\" height=\"50\" align=\"left\" \/><\/a><br \/>\nZuerst brauchen wir zwei normale Spannungsquellen &#8220;voltage&#8221;. Eine Spannungsquelle gibt die Modulationsspannung aus, die andere Spannungsquelle erzeugt den Takt f\u00fcr die PWM.<\/p>\n<p>F\u00fcr dieses Beispiel wollen wir eine PWM mit 20 kHz Grundtakt mit einer Sinusschwingung von 2000 Hz modulieren.<br \/>\nAls Modulation ist nat\u00fcrlich jeder andere Spannungsverlauf ebenso verwendbar.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/sinus-spannungsquelle-2khz.png\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/sinus-spannungsquelle-2khz-thumb.png?resize=103%2C80\" alt=\"sinus-spannungsquelle-2kHz\" width=\"103\" height=\"80\" align=\"left\" \/><\/a><br \/>\nDazu wird die Spannungsquelle, die die Sinusschwingung erzeugen soll, entsprechend eingestellt.<br \/>\nDie PWM soll eine Spitzenspannung von 5 Volt haben und &#8220;single-ended&#8221;, also auf Masse bezogen sein. Deshalb stellen wir f\u00fcr den Sinus einen Offset und eine Amplitude von 2,5 Volt ein. Damit hat die PWM einen Mittelwert von 50%. Die maximale Modulation der PWM h\u00e4ngt dann nur von der Amplitude der Sinusspannung ab. Bei 2,5 Volt Amplitude ist die Modulation dann 100%.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/dreieck-spannungsquelle-20khz1.png\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/dreieck-spannungsquelle-20khz-thumb1.png?resize=103%2C80\" alt=\"dreieck-spannungsquelle-20kHz\" width=\"103\" height=\"80\" align=\"left\" \/><\/a><br \/>\nDie zweite Spannungsquelle erzeugt die PWM-Grundfrequenz. Damit es auch wirklich eine PWM wird, muss diese Spannungsquelle eine Dreieckspannung erzeugen. F\u00fcr 20 kHz ist die Periodendauer 50\u00b5s, eine Flanke dauert damit 25\u00b5s. Als Amplitude wird ebenfalls 5V eingestellt.<\/p>\n<p>Bisher ergibt das noch keine PWM. Jetzt m\u00fcssen die beiden Spannungen mit einander verkn\u00fcpft werden.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/zwei-spannungsquellen-mit-werten.png\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/zwei-spannungsquellen-mit-werten-thumb.png?resize=99%2C80\" alt=\"zwei-spannungsquellen-mit-werten\" width=\"99\" height=\"80\" align=\"left\" \/><\/a><br \/>\nDazu muss ein einheitlicher Massebezug hergestellt werden und den Spannungen jeweils ein eindeutiger Name gegeben werden.<br \/>\nDie Spannungsquellen werden mit ihrem &#8220;\u2212&#8221; Anschluss mit einem Masse-Symbol verbunden.<br \/>\nDer &#8220;+&#8221; Anschluss wird jeweils mit einem kurzen St\u00fcck Leitung verbunden. Die Leitungen bleiben an ihrem anderen Ende offen.<br \/>\nJeder Leitung wird dann ein eigener Name gegeben. In unserem Beispiel hei\u00dfen die beiden Spannungen &#8220;sine&#8221; und &#8220;ramp&#8221;.<\/p>\n<p>Jetzt fehlt nur noch die Verkn\u00fcpfung der beiden Spannungen zu einer PWM.<br \/>\nDazu verwenden wir eine so genannte &#8220;arbitrary behavioural voltage source&#8221;, grob \u00fcbersetzt &#8220;eine Spannungsquelle mit programmierbarem Verhalten&#8221;. Diese Spannungsquellen geben eine Spannung aus, die \u00fcber Formeln und Funktionen beschreibbar ist.<br \/>\nF\u00fcr unseren Zweck reicht eine einfache IF-Funktion: Wenn der Wert der Sinusspannung h\u00f6her als der Wert der Dreieck-Spannung ist, soll eine Spannung ausgegeben werden. Wenn der Wert kleiner ist, soll 0 ausgegeben werden.<br \/>\nIn unserem Beispiel w\u00e4hlen wir 5 Volt als den Spitzenwert der PWM.<\/p>\n<p>Damit das Ganze funktioniert muss auch diese Spannungsquelle mit Masse und einer Signalleitung verbunden werden.<br \/>\nDamit die PWM nicht so ganz allein f\u00fcr sich steht, ist am Ausgang der Spannungsquelle noch ein einfaches RC-Tiefpassfilter angeschlossen.<\/p>\n<p>Im letzten Bild sind als Ergebnis die unterschiedlichen Spannungen zu sehen.<\/p>\n<ul>\n<li>Rot: die Sinus-Spannung,<\/li>\n<li>Blau: die Dreieck-Spannung,<\/li>\n<li>Gr\u00fcn: die PWM und<\/li>\n<li>Gelb: die Spannung aus der PWM nach dem RC-Tiefpass<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/komplette-simulation1.png\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/komplette-simulation-thumb1.png?resize=400%2C135\" alt=\"komplette-simulation\" width=\"400\" height=\"135\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/simulationskurven1.png\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/transistorgrab.de\/figures\/simulationskurven-thumb1.png?resize=400%2C188\" alt=\"simulationskurven\" width=\"400\" height=\"188\" \/><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>LTSpice kennt verschiedene Signalquellen. 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