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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Phase zwischen -45 und 45Grad verschieben


Autor: Axel Ro. (axelroro)
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Hallo zusammen,
ich würde gerne in einer Digitalschaltung möglichst einfach die Phase 
zwischen -45 und +45 Grad (in etwa) über eine Poti-Einstellung 
verschieben können.

Das Signal hat relativ konstant 268kHz und 50% duty - anschliessend soll 
auch wieder 50%  duty sauber rauskommen. Zweck ist, in einer 
Feedbackschaltung einen Zero Current Switching Point für einen 
anschliessenden IGBT Halbbrückentreiber an einem Serien-Schwingkreis (in 
Resonanz) von Hand einstellen zu können. Die Idee ist, die Phase etwas 
in den negativen Bereich (vorauseilend) zu verschieben, um die IGBT's 
etwas vor dem Nullpunkt abzuschalten, wegen deren Langsamkeit.

Mit einem Sinus als Eingangssignal ginge das ja über je ein RC und CR 
Glied, dessen Ausgänge an einem Poti anliegen, soviel habe ich schon 
herausgefunden. Dann kann man mit dem Poti zwischen vorauseilend und 
nachlaufend einstellen. Wenn man jedoch ein Rechtecksignal nimmt, und 
nach den RC/CR Gliedern Schmitt-Trigger, dann kommt irgendwie nichts 
gescheites heraus.

Mir fehlt das Wissen, wie dies ebenso einfach in einer Digitalschaltung 
darstellbar ist, möglichst ohne aufwändige Signalumformungen. Nochmal - 
das Ausgangssignal muss unbedingt auch wieder ein Duty von 50% haben.

Für Hinweise wäre ich dankbar.

Grüsse
Axel

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Axel Ro. schrieb:
> ich würde gerne in einer Digitalschaltung möglichst einfach die Phase
> zwischen -45 und +45 Grad (in etwa) über eine Poti-Einstellung
> verschieben können.

Hi, Axel,

Einigermaßen konstante Frequenz ist Voraussetzung.
Wenn ich mir mein Netz anschaue, oh weia. Ändert sich das Bild im TV, 
wackelt die Phase...

googele mal unter monostabilen Multivibratoren wie die Klassiker 74121.
Mit ein paar davon sollte das schon gehen.

Auch gehen müsste eine PLL wie 4046 mit dem "Edge Detector", der Du 
einen Fehlerstrom einprägst in die Rückkoppelschleife.
Zum Ausgleich des Fehlerstroms muss die PLL dann einen Winkel vorlaufen 
oder hinterher hinken.

Cioa
Wolfgang Horn

Autor: Axel Ro. (axelroro)
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Hallo Wolfgang,
danke Dir.

Ich fürchte, für die monostabilen Multivibratoren ist die Frequenz nicht 
stabil genug, sie ändert sich leicht mit der Belastung des 
Schwingkreises. Der dadurch entstehende Fehler wäre bei der Ansteuerung 
der Brücke vertretbar, insbesondere, da ich ja manuell einregeln kann. 
Allerdings wäre die 50% duty Bedingung sehr schwer einhaltbar, und da 
könnten mir die Gate Treiber Transformatoren einen DC Anteil erhalten.

PLL wäre eine Option, wenn ich es denn verstehen würde. Ich versuche 
mal, mich einzulesen. Ich hatte gehoft, dass sich die RC/CR Schaltung 
irgendwie auf die digitale Ansteuerung anpassen lässt.

Falls jemandem noch etwas zu diesem Thema einfällt - das müsste ja 
eigentlich öfter ein Thema sein, wenn z.B. IGBT's am Rande Ihres 
Frequenzbereichs eingesetzt werden ?

Danke nochmal.

Grüsse
Axel

Autor: Axel Ro. (axelroro)
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Sorry, noch ein Nachsatz: Habe eine Schaltung gefunden, welche über ein 
RL Glied die Phase nach vorne schiebt, um dann mit 2 nachgeschalteten RC 
Gliedern Ein- und Ausschalt-Zeitpunkt zu steuern.

Ginge wohl für meine Zwecke, allerdings wäre es schön, wenn's auch ohne 
L ginge, wegen starker elektromagnetischer Verseuchung und möglicher 
Einstreuung.

Daher doch noch mal der Versuch - vielleicht hat ja noch jemand Ideen.

Grüsse
Axel

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Axel Ro. (axelroro)

>PLL wäre eine Option, wenn ich es denn verstehen würde. Ich versuche
>mal, mich einzulesen.

mach mal, das dauer zwar ein bisschen, ist aber interessant. Hab ich vor 
gut 12 Jahren auch mal gemacht, damals für ne 3D Brille am PC, damit 
konnte man dann Quake zocken 8-0

> Ich hatte gehoft, dass sich die RC/CR Schaltung
> irgendwie auf die digitale Ansteuerung anpassen lässt.

Kann man, z.b. mit einem kleinen CPLD. Deine 268kHz sind 3,73 us. Mit 
einem 100 MHz Takt könnte man das abtasten und über ein bisschen Logik 
verzögert ausgeben. Macht eine Auflösung von 10ns bzw. knapp unter 1 
Grad. Sollte reichen, wahrscheinlich reichen auch 20 oder sogar 50ns 
Auflösung. Das ganze packt man in einen CPLD, die Sollwertvorgabe 
geschieht dann per Drehgeber, ist besser weil volldigital.

Mfg
Falk

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Axel Ro. schrieb:
> Wenn man jedoch ein Rechtecksignal nimmt, und
> nach den RC/CR Gliedern Schmitt-Trigger, dann kommt irgendwie nichts
> gescheites heraus.

Und wie sieht das aus, wenn du zuvor mit einem Tief- oder Bandpass das 
Signal erst einmal sinusähnlicher machst?

Negative Winkel sind ein wenig esoterisch, denn dann müsste die 
Schaltung ja hellseherische Fähigkeiten haben. ;) Ausnahme ist natürlich 
ein periodisches Signal, wo -45° gleich +315° ist.

Brainstorming: Ein flankengetriggertes Daten-Flipflop (Oder JK?), dessen 
Takt aus einem Monoflop stammt, das wiederum von beiden(!) Flanken des 
Taktsignales getriggert wird. Damit erreicht man schon einmal positive 
Phasenverschiebungen mit demselben Duty-Cycle und der gleichen Frequenz 
wie das Eingangssignal. Mit einem Inverter kann man zusätzliche -180° 
erreichen, für die "negativen" Phasen. Der Duty-Cycle wird dabei aber 
ebenfalls invertiert!

Autor: Axelro von anderem PC (Gast)
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Hallo Falk,
danke Dir - ich glaube, ich fang mal lieber klein an, CLPD ist im Moment 
eine Nummer zu gross fuer mich ;-) PLL reicht erst mal zum Gruebeln.

Detlev, ja, Signal ist periodisch. Der Vorschlag ist interessant. Das 
Monoflop verstellbar machen, und dann die Logik. Invertierung wäre egal. 
Muss mal drueber nachdenken, das koennte funkionieren.

Danke und gute Nacht erst mal!

Merci!
Axel

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