Генерация аналогового сигнала.

Зачастую возникает необходимость генерации аналогового сигнала с помощью микроконтроллера, не содержащего в себе цифро-аналогового преобразователя. В этом случае нам на помощь приходит ШИМ. С помощью него можно сделать простейший аналоговый сигнал. Недостатком такого метода генерации является его низкое быстродействие.

Схема ЦАП с ШИМ приведена на рис. 5.3а.

Рис. 5.4. ЦАП с широтно-импульсной модуляцией

Выход ШИМ управляет ключом S. В зависимости от заданной разрядности преобразования контроллер с помощью своего таймера/счетчика формирует последовательность импульсов, относительная длительность которых определяется соотношением

где N – разрядность преобразования, а D – преобразуемый код. Фильтр нижних частот сглаживает импульсы, выделяя среднее значение напряжения. В результате выходное напряжение преобразователя

Рассмотренная схема обеспечивает почти идеальную линейность преобразования, не содержит прецизионных элементов (за исключением источника опорного напряжения). Основной ее недостаток – низкое быстродействие.

Пример генерации синусоидального сигнала при помощи ШИМ приведён на рис 5.4.