PWM出力（0～5V）をバイポーラ出力（±10V…

質問

PWM出力（0～5V）をバイポーラ出力（±10V）に変換したい

いつも大変お世話になっております。
下記内容につきまして御教示くださいますよう宜しくお願いいたします。

目的）
・SH2マイコンのPWM出力（0～+5V）をDA出力として利用したい。
・DA出力の範囲として－10V～＋10V。

不明点）
・ユニポーラ出力（0～５V）をパイポーラ出力（-10V～+10V）に変換する回路（及び構成部品）

OPアンプ等の各種書籍の閲覧およびネットのキーワード検索をやりましたが，適当な参考回路が見当たりませんでした。アドバイス宜しくお願いいたします。

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

毎度ＪＯです。

回路的には、Ｒ１とＣ１でＬＰＦを形成、その後レベルシフトします

１）ＯＰアンプは、電源電圧±１０Ｖ以上で「レールツーレール」の出力できる物、
　電源電圧が±１２Ｖ以上確保できれば、レールツーレールの物でなくとも良い。
２）ＬＰＦの時定数は１０Ｈｚ程度です。

　　　　　　　　　　　　　　　┏━━━━━━┓
　　　　　　　　　　　　　　　┃ＯＰアンプ　┃
ＰＷＭより━Ｒ１━┳━━┳━━┫＋　　　　　┃
　　　　　　　　　┃　　┃　　┃　　　　　　┣┳━ＯＵＴＰＵＴ
　　　　　　　　Ｃ１　　Ｒ２　┃　　　　　　┃┃
　　　　　　　　　┃　　┃　┏┫－　　　　　┃┃
　　　　　　　　ＧＮＤ　┃　┃┗━━━━━━┛┃
　　　　　　　　　　　－５Ｖ┃　　　　　　　　┃
　　　　　　　　　　　　　　┣━Ｒ３━━━━━┛
　　　　　　　　　　　　　　┃
　　　　　　　　　　　　　　Ｒ４
　　　　　　　　　　　　　　┃
　　　　　　　　　　　　　ＧＮＤ

　(;￢_￢)　ＯＰアンプの三角形が書けません

Ｒ１　１０ＫΩ
Ｒ２　２０ＫΩ　ここを４０ＫΩ程度の半固定として、出力のオフセットでも良い
Ｒ３　５０ＫΩ　ここを１００ＫΩ程度の半固定として、出力ゲインの調節としても良い
Ｒ４　１０ＫΩ
Ｃ１　１μＦ

注１）ＯＰアンプの電源は±１０Ｖ以上でパスコン挿入の事
注２）この回路は設計のみで検証していません、ご自分で検証下さい
注３）この回路では、ＬＰＦの時定数（出力レベルが半減する周波数）が１０Ｈｚ程度ですが
　Ｃ１の値を変更すれば、ＬＰＦの時定数が変更される
　例　１ＨｚではＣ１＝１０μＦ　１００Ｈｚでは０．１μＦ　
　ＯＵＴＰＵＴの含まれる、ＰＷＭのキャリアのレベルと、出力を変化させたい速度で決める。

お礼

JO様
具体的な回路図まで掲載下さり，誠に有り難うございました。
現段階では，小生の勉強不足により回路内容について直ぐに理解できませんが，これをもとにOPアンプ等の教科書で勉強し，理解したいと思います。
大変助かりました。重ねてお礼申し上げます。

回答No.1

noname#230359

毎度ＪＯです。
>>マイコンのPWM出力（0～+5V）をDA出力として利用したい
これは、ＰＷＭのパルスでは無く、パルス成分の無いアナログ信号として出力したいのですか？
>>DA出力の範囲として－10V～＋10V
レベルシフトすれば良いですね、

回路構成は、ＰＷＭをＬＰＦ（ローパスフィルタ）で直流に変換後、レベルシフトする、
ここで問題があります、ＬＰＦの時定数をどの程度に設定するかです、
元となるＰＷＭ出力の変化のスピードに合わせます、例えば音声信号がＰＷＭで出力されているとすれば、ＬＰＦのｆ０は４ｋＨｚ程度ですが、
１Ｈｚ程度の変化であれば、もっと低い所にｆ０をもってきます

そしてＰＷＭのキャリア周波数も、ＬＰＦのｆ０を決定する要素になります

補足

JO様

>>>>マイコンのPWM出力（0～+5V）をDA出力として利用したい
>>これは、ＰＷＭのパルスでは無く、パルス成分の無いアナログ信号として出力したいのですか？

はい

>>回路構成は、ＰＷＭをＬＰＦ（ローパスフィルタ）で直流に変換後、レベル>>シフトする、ここで問題があります、ＬＰＦ～

ローパスフィルタにつきましては，注意事項を留意してトライしてみたいと思います。

なお，出力のレベルシフトについては，OPアンプ等で実現できるのでしょうか？

お手数お掛けいたしますが，御教示下さりますよう宜しくお願い致します。