こんにちは、皆さん。
私のアプリケーションでは、0～10V間の電圧を正確に制御する必要があります（0～10V間の入力電圧にリニアに応答し、0～1PSIを提供する空気圧調整器です）。私は、まず以下のデジポットを使ってみました。MCP41010-I/Pです。2つほど燃やし、すぐにそれが5V出力までしか制御できない定格なのに、それに10Vを印加していたことに気づきました。
0～10Vを適切な分解能で制御するのに適したスルーホールデジポットがないか、Digikeyの技術者に聞いてみました（私が必要としているのは256タップ程度です）。Digikeyでは私の要求に合うデジポットは扱っていないとのことでした。
Digikeyの技術者から、ソリッドステートリレーCLA274-NDを購入し、ArduinoのPWM出力で制御することをアドバイスされたので、1番ピンを10Vに、2番ピンをArduinoのPWMピンに、3番ピンをグランドに接続し、そして4番ピンの出力電圧（空気圧調整器に接続する予定）を測定しているところです。ArduinoからのリニアなPWM入力で、SSRから非線形な出力が得られているようです。何か思い当たることはありますか？このアプリケーションでは、Digikeyの技術者は私に間違ったアドバイスをしましたか？
rick_1976 Applications Engineer
こんにちは。
可変電圧の作り方は3.14159億通りもあり、それぞれに特定の状況でメリットとデメリットがあります。DKでは、お客様のニーズに合わせたご提案をさせていただきますが、最終的にはお客様ご自身にご判断いただくことになります。
ノイズや信号品質の制約に要求される線形性や制御帯域幅とともに、制御負荷の電流量など考慮すべき項目があります。
提案されているSSRをPWM出力で駆動する方法は、本質的に悪い考えではなく、それどころか非常に有用かもしれない絶縁能力をもたらします。しかし、オープンループのアプローチなので、チェーンの中に非線形性があるとうまく処理できません。
Arduinoのアナログ出力を使用したり、デジタルシリアル出力から外部DACを駆動したり、あるいはPWM波形をフィルタリングして可変電圧を作り、簡単なオペアンプ回路でその可変出力を好きな範囲にスケーリングすることができます。安価なオペアンプで直接供給できる電流よりも大きな電流が必要ですか？出力電流の容量を増やすために、NPNトランジスタをバッファとして使用することができます。まだ、リニアリティが足りない？目的の空気圧の制御結果を測定するセンサから、オペアンプにフィードバックをかけることを考えてください。オペアンプのオープンループゲインは、曲がった伝達関数をほぼ完全にまっすぐにすることができますが、それと引き換えに、フィードバックループに多くのものを入れることで余計なひずみが生じ、システムが不安定になって発振し始める可能性が高くなります。
可能性が広いので、成功する見込みがあまりないものを除外するためにも、まず何を達成する必要があるかを包括的に把握することが最初のステップです。