Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 1MHz > 100KHz mit 5% duty - welches Bauteil kann das?


von Jens B. (fernostler)


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Hallo,

Ich möchte gerne einen 1MHz Puls (5V) in 100KHz mit 5% Duty umwandeln. 
Welches Bauteil kann das?

Derzeit habe ich einen CD74HC4518 welcher mir 100KHz mit 20% ausgibt, 
was ja schon mal recht nahe an meinem Wunschwert liegt. Weniger Duty 
wäre mir aber lieber da ich eine LED ansteuern will und die nicht zu 
warm werden soll.

von Wolfgang (Gast)


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jan bader schrieb:
> Ich möchte gerne einen 1MHz Puls (5V) in 100KHz mit 5% Duty umwandeln.

Ein Puls besitz keine Frequenz sondern nur eine Länge und eine Höhe. Was 
hast du vor. Mal mal ein Pulsdiagramm.

von Jens B. (fernostler)


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Wolfgang schrieb:
> jan bader schrieb:
>> Ich möchte gerne einen 1MHz Puls (5V) in 100KHz mit 5% Duty umwandeln.
>
> Ein Puls besitz keine Frequenz sondern nur eine Länge und eine Höhe. Was
> hast du vor. Mal mal ein Pulsdiagramm.

Also, ich hab einen 1MHz Crystal, der gibt mir der gibt mir 1 mio Pulse 
zwischen 0V und +5V. Pulslänge und Pausenlänge ist gleich (50% duty).

Der CD74HC4518 macht mir aus dem Signal (u.A.) 100.000 Impulse mit 20% 
duty, also 80% Pausenzeiten (0V).

Ich hätte eben nur gerne genau das Signal, aber mit weniger Duty (um die 
LED weniger zu belasten da ich plane diese deutlich über den Nennstrom 
zu pulsen um mehr Licht rauszukitzeln).

von Wolfgang (Gast)


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jan bader schrieb:
> Ich hätte eben nur gerne genau das Signal, aber mit weniger Duty

Dann verknüpfe das Eingangssignal (1MHz 50%), Q1 und Q4 mit einem 
UND-Gatter.

von Falk B. (falk)


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@ jan bader (fernostler)

>Ich hätte eben nur gerne genau das Signal, aber mit weniger Duty (um die
>LED weniger zu belasten da ich plane diese deutlich über den Nennstrom
>zu pulsen um mehr Licht rauszukitzeln).

Dan nimm einen 4017, der macht dir ein 10% Duty Cycle Signal ohne 
Zusatzaufwand. Einfach 1 MHz Takt rein und an einem beliebigen Ausgang 
den 10% 100kHz Takt abgreifen.

von Harald W. (wilhelms)


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jan bader schrieb:

> Weniger Duty
> wäre mir aber lieber da ich eine LED ansteuern will und die nicht zu
> warm werden soll.

Dann veringere doch den Strom durch Deine LED.
Gruss
Harald

von Michael A. (Gast)


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jan bader schrieb:
> Ich hätte eben nur gerne genau das Signal, aber mit weniger Duty (um die
> LED weniger zu belasten da ich plane diese deutlich über den Nennstrom
> zu pulsen um mehr Licht rauszukitzeln).

Mehr Licht bekommst du damit nicht raus. Der Mittelwert wird wegen des 
nachlassenden Wirkungsgrades geringer.

von Wilhelm F. (Gast)


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Michael A. schrieb:

> Mehr Licht bekommst du damit nicht raus.

Mehr Licht vielleicht nicht, aber den optischen Eindruck, als wäre es 
so. Multiplexung von Displays bringt anscheinend einen höheren 
Helligkeitseindruck, selbst verglichen habe ich das aber noch nie. 
Irgendwo habe ich dazu noch Kurven liegen, Helligkeitseindruck vs. 
gemultiplexter Bausteinzahl bei gleichem mittlerem Strom, müßte mal 
danach suchen...

von Peter R. (pnu)


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Schon an die Kapazität der LED gedacht? Die 1MHz-Impulsfolge wird durch 
die Kapazität schön ausgemittelt, auf nahezu Gleichstrom von 1/5 des 
Höchstwerts.

Vielleicht geht so etwas mit 10kHz, aber doch nicht mit 1MHz.

von Jens B. (fernostler)


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Der subjektive "Helligkeitseindruck" ist mir egal. Die LED ist auch IR 
nahe und viel sehen kann man da nicht. Das Licht der LED wird 
reflektiert und dann von einem Photo*x empfangen.

Bei einer Photodiode ist es schon schwierig weil durch die Reflektion 
viel verloren geht. Ich teste gerade mit Phototransistor, was bisher 
recht gut aussieht.

Ansonsten bin ich nicht für das Überpowern weil ich als Spannungsquelle 
USB einplane und da ist der Strom ja etwas begrenzt.

von Wilhelm F. (Gast)


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jan bader schrieb:

> Der subjektive "Helligkeitseindruck" ist mir egal. Die LED ist auch IR
> nahe und viel sehen kann man da nicht. Das Licht der LED wird
> reflektiert und dann von einem Photo*x empfangen.

OK. Meine Betrachtung war rein nur auf das menschliche Auge bezogen, was 
ja dann entfällt.

Dann schreibt man aber besser gleich in sein Anliegen mit hinein, was 
man vor hat. Denn dort steht nur: LED. Und die dient nun mal meistens 
der menschlichen Betrachtung.

von Helmut L. (helmi1)


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Wenn du Falks Vorschlag annimmst und einen Ausgang jetzt noch mit dem 
Takt verundest hast du deine 5% Tastverhaeltnis.  Also 4017 und 4081 And 
Gate.

von M. N. (Gast)


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Wilhelm Ferkes schrieb:
> Mehr Licht vielleicht nicht, aber den optischen Eindruck, als wäre es
> so. Multiplexung von Displays bringt anscheinend einen höheren
> Helligkeitseindruck,

Es ist kein subjektiver 'Helligkeitseindruck', sondern der höhere 
relative Wirkungsgrad bei größeren Strömen. Eine LED mit 50mA bei 10% 
Tastverhältnis ist daher heller als bei 5mA Konstantstrom, ohne die 
Verlustleistung (Erwärmung) der LED zu sehr zu erhöhen.

von Falk B. (falk)


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@ M. N. (msx)

>Wilhelm Ferkes schrieb:
>> Mehr Licht vielleicht nicht, aber den optischen Eindruck, als wäre es
>> so. Multiplexung von Displays bringt anscheinend einen höheren
>> Helligkeitseindruck,

>Es ist kein subjektiver 'Helligkeitseindruck', sondern der höhere
>relative Wirkungsgrad bei größeren Strömen.

Nö, zweimal falsch. Erstens ist es eine nicht totzukriegende Legende, 
dass Multiplexen die scheinbare Helligkeit erhöht und zweitens liegt das 
Wirkungsgradmaximum von LEDs nicht bei hohen und sehr hohen Strömen, 
eher im Mittelfeld.

von ./. (Gast)


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Peter R. schrieb:

> Vielleicht geht so etwas mit 10kHz, aber doch nicht mit 1MHz.

Klar geht das bei 1 MHz.
Gerade mit einer Wallis Fernbedienung (PIC 16F84 + Transistortreiber + 
IRLED) getestet.

von M. N. (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Nö, zweimal falsch.

Ich weiß jetzt garnicht, worauf sich das "zweimal" bezieht.
Ein Blick ins Datenblatt bestätigt meine Aussage.

von Harald W. (wilhelms)


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M. N. schrieb:

>> Mehr Licht vielleicht nicht, aber den optischen Eindruck, als wäre es
>> so. Multiplexung von Displays bringt anscheinend einen höheren
>> Helligkeitseindruck,
>
> Es ist kein subjektiver 'Helligkeitseindruck', sondern der höhere
> relative Wirkungsgrad bei größeren Strömen.

Das ist eine "Urban Legend". Es ist genau umgekehrt.
Gruss
Harald

von ./. (Gast)


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LEDs werden durch Multiplexen nicht heller.

Ende der Durchsage.

von Davis (Gast)


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> Ich möchte gerne einen 1MHz Puls (5V) in 100KHz mit 5% Duty umwandeln.
> Welches Bauteil kann das?

Ein ATTiny13A z. B. sollte dies ohne Probleme erledigen.

von Olaf (Gast)


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> Bei einer Photodiode ist es schon schwierig weil durch die Reflektion
> viel verloren geht.

So? Ich haette ja gedacht das es mit einer Photodiode besonders gut 
geht.

> Ich teste gerade mit Phototransistor, was bisher
> recht gut aussieht.

Und ich haette auch gedacht das es mit einem Phototransistor eher 
schlechter geht weil du ja bereits bis in den Megaherzbereich 
uebertragen willst.

Olaf

von Jens B. (fernostler)


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Olaf schrieb:
>> Bei einer Photodiode ist es schon schwierig weil durch die Reflektion
>> viel verloren geht.
>
> So? Ich haette ja gedacht das es mit einer Photodiode besonders gut
> geht.
>
>> Ich teste gerade mit Phototransistor, was bisher
>> recht gut aussieht.
>
> Und ich haette auch gedacht das es mit einem Phototransistor eher
> schlechter geht weil du ja bereits bis in den Megaherzbereich
> uebertragen willst.

Ich will ja keine echten Daten übertragen. Ich will nur Impulse zählen 
(also Zeit messen). Bei meinen Photodioden ist der Ausgang eben recht 
schwach und Licht kann evtl. stören.

Mit einem Phototransistor hab ich ein höheres Ausgangssignal und kann 
damit besser arbeiten.

Ein weiterer, aber nicht unerheblicher, Faktor dabei sind auch meine 
eher bescheidenen Kentnisse der Elektronik.

von Wilhelm F. (Gast)


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So, ich für meinen Teil habe zu meiner Aussage oben eine Kennlinie 
gefunden: Steigerung der Lichtstärke durch Impulsbetrieb 
(AEG-Telefunken). Es sieht wie ein Datenblattauszug einer CQX26N aus, 
jedenfalls steht am Graphen CQX26N dran. Meine Quelle: Ein 
Franzis-Taschenbuch.

Schreiber: 50 Hobbyschaltungen mit Leuchtdioden. RPB Nr. 164.

An zwei von mir gewählten Punkten des Graphen kann ich jedenfalls 
ablesen, daß bei 10-fachem Strom sich die Lichtstärke 20-fach erhöht.

von Ulrich (Gast)


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Bei den meisten LEDs ist der Wirkungsgrad relativ konstant - nur 
deutlich unter dem Nennstrom wird er ggf. schlechter, und bei hohem 
mittleren Strom wird der geringer wegen der Erwärmung. Vom Wirkungsgrad 
der LED gewinnt man also eher nichts ob man jetzt 5% oder 50 % 
Tastverhältnis nimmt. Es gibt ein paar Ausnahmen mit superluminezenten 
LEDs - aber das ist dann schon spezielle Typen, da nimmt der 
Wirkungsgrad tatsächlich mit mehr Strom etwas zu.

Man gewinnt allerdings ggf. etwas bei S/N wert, weil die Leistung dann 
zeitlich konzentrierter ist, und der Empfänger das ggf. ausnutzen kann. 
Um das wirklich auszunutzen setzt das aber einen schnellen Empfänger 
voraus - und das passt nicht zum Fototransistor.

Auch mit einem relativ langsamen Empfänger (der nur die 100 kHz 
Grandfrequenz auswertet) gewinnt man noch etwas wenn man mit dem 
Tastverhältnis von 50% runter auf 20% geht, weil auch so die Komponente 
bei der Grundfrequenz (hier 100 kHz) zunimmt. Das geht mit dem Sin(x)/x 
, so dass es unter 20% Tastverhältniss nur noch eine geringe 
Verbesserung gibt.

Die Empfindlichkeit auf Fremdlicht ist bei Fotodiode und Fototransistor 
erst einmal gleich. Einen Unterschied bekommt man ggf, durch einen 
Optischen Filter oder eine Linse.

von Wilhelm F. (Gast)


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Ulrich schrieb:

> Bei den meisten LEDs ist der Wirkungsgrad relativ konstant - nur
> deutlich unter dem Nennstrom wird er ggf. schlechter, und bei hohem
> mittleren Strom wird der geringer wegen der Erwärmung.

Meine Kurve flacht nach rechts zu höheren Strömen hin auch zunehmend ab, 
während der größte Anstieg im Bereich des normalen Nennstromes liegt.

> Die Empfindlichkeit auf Fremdlicht ist bei Fotodiode und Fototransistor
> erst einmal gleich. Einen Unterschied bekommt man ggf, durch einen
> Optischen Filter oder eine Linse.

Ich würde es mit Modulation versuchen, wie bei Funk, und einem optischen 
IR-Filter, evtl. mit Linse. So arbeiten ja auch Haushaltsgeräte wie TV, 
mal mehr oder mal weniger gut.

von Olaf (Gast)


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> Ein weiterer, aber nicht unerheblicher, Faktor dabei sind auch meine
> eher bescheidenen Kentnisse der Elektronik.

Dann willst du vielleicht das hier lesen?

http://electrooptical.net/www/frontends/frontends.pdf

Du kannst auf seiner Seite auch sehen:

http://electrooptical.net/

...das Phil ein interessantes Buch ueber Optolektonik geschrieben hat. 
.-)

Olaf

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