Hi, ich muss für ein Praktikum einen Rechtecksignal Generator zusammenlöten. Nach Möglichkeit sollte die Flankensteilheit veränderbar sein. Wir dürfen in unserem Praktikum max. 48 V verwenden. Das Rechtecksignal soll ca. 1 ms lang sein und die Zeitdifferenz zwischen zwei Rechtecksignalen soll ca. 10 - 100 ms sein. Wir sind flexibel was die Schaltzeiten betrifft. Vor allem die Signaldauer kann auch im zehntel Sekunden Bereich liegen. Wir sind für jede Idee dankbar. Die Schaltung soll so einfach wie möglich sein, möglichst wenige Bauteile. Hat jemand einen einfachen Schaltplan, mit dem ich das erreichen kann? Caro
Hmm, streng genommen ist ein Rechtecksignal nur dann eines wenn die Flankensteilheit unendlich kurz ist. In welchem Bereich willst du denn die Flankensteilheit manipulieren koennen ?
Ungefähr im Mikrosekundenbereich. Wie aufwendig würde es denn werden, wenn man noch kürzere Flackensteilheit haben will. Mehr als ca. 15 Funktionsbautteile sollte unser Generator nicht haben. Welche grundsätzlichen Arten gibt es denn, um solche signaltypen (Rechtecksignale) zu erzeugen??
Fuer periodische Signale nimmt man am besten nen Frequenzgenerator (a la XR2206). Allerdings willst du ja ein im weiten Bereich verstellbares Taktverhaeltnis (1:10 bis 1:100). Das wird damit vermutlich nicht moeglich sein. Stattdessen koennte man sich einen 1ms Taktsignal erzeugen und mit Hilfe von Zaehlern die gewuenschten Taktverhaeltnisse einstellen. Dafuer wuerde ich persoenlich allerdings einen kleine uC, z.B. den AVR nehmen. Dafuer brauchst du nur einen Bauelement und machst den Rest in Software. Was die Sache allerdings richtig kompliziert macht ist die einstellbare Flankensteilheit. Der uC hat vermutlich ein Flankensteilheit im Nano-Sekundenbereich, und das kann man nicht aendern. Allerdings koennte man am uC Ausgang mit einem OpAmp einen Integrator anschliessen, der per Poti eine veraenderliche Integrationszeit hat. Muesste man aber erstmal probieren.
Erstmal ein "normales" Rechtecksignal erzeugen, Mikrocontroller rentiert sich kaum. Einfach zwei Zeitglieder hintereinander. Das erste erzeugt die Grundfrequenz, in Deinem Fall zwischen 10 und 100 Hz, das zweite Zeitglied den Impuls, in Deinem Fall 1 ms. Mit diesem Rechtecksignal auf eine Dreieck-Generator-Stufe gehen. Also eine Stromquelle und eine durch das Rechtecksignal getastete Stromsenke. Die Senke muss doppelt soviel Strom ableiten wie die Quelle liefert. Mit der Kombination eben auf einen Kondensator und danach ein Spannungsfolger. Pegel am Kondensator nach oben und unten mit Dioden begrenzen oder mit eine aktiven Klemme. Da die Flanken ja einstellbar sein sollen, am besten die Stromquelle und die Stromsenke über einen Stromspiegel einstellbar machen. Der Stromspiegel für die Senke muss natürlich asymetrisch sein. Also im Prinzip ein analoger Dreieckgenerator der begrenzt wird.
@Unbekannter Ich finde 3,55 fuer nen uC ist nicht zu teuer, vorrausgesetzt, man hat schon ein dev-kit. Ist ausserdem weniger Loetarbeit. Daz
Muss der Generator ein standalone-Geraet sein ? Wenn nicht, dann kann man mit der PC-Soundkarte oder dem Druckerport tolle Sachen machen. Guckst du http://schforfree.seedhost.com/archive/download.php?path=Test_equipment%2FGenerators%2FUse_your_PC_as_a_precision_square_wave_generator.pdf
Denkbar wäre auch ein Integrator (analog, mit OPV), der durch Poti-Einstellung unterschiedlich schnell bis an die Betriebsgenze geht und von einem Rechteck-Generator ein Signal bekommt, das er dann "integriert". Mit dem Rechteck-Gen. ließe sich die Frequenz bestimmen und mit dem Integrator die Steilheit. Aber für Mikrosekunden müsste das schon ein schneller sein; Millisekunden hingegen schafft jeder LM324. Dann müsste sich das gesamte Projekt mit einem einzigen LM324 bauen lassen (also Recheck-Gen., Integrator und Ausgangspuffer). Soweit mein Schnellschuss; Grob betrachtet könnte das funktionieren... Bin mir aber beim Aufbau des Rechteck-Gen. nicht so sicher; für deine Zwecke müsstest du da sowieso einen anderen nehmen. Gruss Henrik
Also jetzt mal ganz langsam: ich habe überhaupt keine Ahnung, was ein AVR oder ein LM324 ist. Kann ich nicht einen Monoflop oder eine A-stabile Kippstufe bauen, die dann Strom oder nicht Strom als Rechtecksignal anzeigt?
Willst du NUR eine astabile Kippstufe bauen, die ein festes Tastverh. hat, oder soll AUCH NOCH die Steilheit des Ausgangssignals einstellbar sein? Gruss Henrik
ja, die Steilheit soll einstellbar sein. Geht das dann auch mit einer Kippstufe?
Carolin, die Kippstufe kannst du mit nem NE555 ziemlich einfach erledigen -> http://www.ferromel.de/tronic_14.htm. Hier findest du auch eine SChaltung für einen AMV mit variablem Puls/Pause-Verhältnis. Allerdings musst du jetzt eine Integrator-Schaltung anschliessen, die die Flankensteilheit variieren kann. Dafür habe ich nix fertiges gefunden, in den OpAmp-Kursen, die auf dieser Site angeboten werden, findet sich allerdings eine Grundschaltung, die du mit den entsprechenden Werten füllen musst. Anstelle des dort relevanten Widerstands könnte man ein Poti einbauen, um die Zeitkonstante zu manipulieren -> http://www.inf.fu-berlin.de/lehre/WS00/peg/folien/Peg_v7b.pdf (such nach dem Inegrierer). Ich hoffe das hilft dir ein bischen weiter. Daz
Nein! Du kannst damit natürlich das Signal mit dem gewünschten Tastverhältniss erzeugen. Um auch noch die Steilheit einstellen zu können ist mehr Aufwand nötig (s.o.). Wozu soll die überhaupt einstellbar sein? Du kannst natürlich an eine Kippstufe ein einstellbares RC-Glied hängen, dessen tau wesendlich kleiner ist als die High/Low-Zeit des Signals, aber das gibt dann einen exp. Anstieg der Flanken und verdient die Bezeichnung "einstellbar" eigendlich nicht. Gruss Henrik
Da es hier um Signale im ms Bereich geht, könnte man das gewünschte eigentlich auch mit einem Microcontroller (@Carolin AVRs sind eine Erscheinungsform von Microcontrollern, darum geht es hier hauptsächlich) und einem PWM Ausgang mit Tiefpass realisieren. Das wären nur ungefähr 6 Bauteile, aber viel Weichware. Gruß Axel
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