Servus,
ich würde gerne eine Rechteckspannung aus einer Gleichspannung mithilfe
eines Microcontrollers erzeugen.
Ich habe mir den NE555 angesehen, leider entspricht er nicht meinen
Anforderungen, da die Periodendauer des HIGH Signals maximal eine
Microsekunde andauern soll - bei dem NE555 waren das laut Datenblatt 10
µs , wenn ich das richtig verstanden habe.
"Once initiated, the sequence ends only if TRIG is high for at least 10
µs before the end of the timing interval."
Deswegen suche ich einen Microcontroller welcher eine HIGH time von 1 µs
oder weniger hat.
Die erzeugte Rechteckspannung sollte auch sauber sein - ich möchte eine
TDR-Messung veranschaulichen.
Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung von 30V
funktionieren und eine HIGH time von kleiner als 1µs besitzen können?
Mit freundlichen Grüßen
Ich
1µS Puls kann so gut wie jeder MC mit PWM Ausgang, aber die erzielbare
Flankensteilheit ist eine andere Sache.
Ich schrieb:> Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung von 30V> funktionieren
30V Mikros gibt es nicht. Du wirst den schon mit 3,3V oder 5V betreiben
müssen und ggf. den Ausgang verstärken.
Ich schrieb:> Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung von 30V> funktionieren
Es gibt keinen. Ein 555er funtkioniert aber auch nicht bis zu 30V.
Du wirst also nicht ohne weitere Beschaltung auskommen.
Vermutlich wäre es einfacher, wenn du die eigentliche Aufgabe
beschreiben würdest. Und nicht das, wie du sie lösen möchtest.
Ich schrieb:> ich möchte eine TDR-Messung veranschaulichen.
Geht das nicht auch mit weniger als 30V? Auch mit 5V kann man eine
TDR-Messung machen, dann gibt es deutlich mehr und einfachere
Möglichkeiten.
Tu das hier:
Lothar M. schrieb:> Vermutlich wäre es einfacher, wenn du die eigentliche Aufgabe> beschreiben würdest. Und nicht das, wie du sie lösen möchtest.
Ich schrieb:> da die Periodendauer des HIGH Signals maximal eine> Microsekunde andauern soll
Das ist aber nicht die Periodendauer. Periodendauer = 1/Frequenz. Und
welche Frequenz soll das Rechtecksignal nun haben?
Ich schrieb:> ich würde gerne eine Rechteckspannung aus einer Gleichspannung mithilfe> eines Microcontrollers erzeugen.
Oder meinst du damit, dass du eine Gleichspannung in PWM wandeln willst?
Oder soll eine Gleichspannung in eine Frequenz gewandelt werden?
Also genauere Angaben sind erforderlich...
Ich schrieb:> ich würde gerne eine Rechteckspannung aus einer Gleichspannung> mithilfe eines Microcontrollers erzeugen.
Wofür? Warum mit einem µC?
> Ich habe mir den NE555 angesehen, leider entspricht er nicht meinen> Anforderungen, da die Periodendauer des HIGH Signals maximal eine> Microsekunde andauern soll
"Periodendauer des HIGH Signals" das ist Unsinn. Entweder geht es dir um
die H-Impulslänge oder um die Periodendauer. Das ist nicht das
gleiche!
> Deswegen suche ich einen Microcontroller welcher eine HIGH time von 1 µs> oder weniger hat.
Das kann jeder µC, der einen Timer mit PWM-Fähigkeit hat und mit
wenigstens 1MHz Takt läuft. Fangfrage: wie groß ist die Periodendauer
bei 1MHz?
> Die erzeugte Rechteckspannung sollte auch sauber sein - ich möchte eine> TDR-Messung veranschaulichen.
Was auch immer du mit "sauber" meinst. Oder welche Auflösung des
Akronyms "TDR" du im Sinn hast.
> Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung> von 30V funktionieren
Ach guck, am Ende noch eine Scheibe Salami. Nein, es gibt keine µC, die
direkt an 30V laufen oder Signale mit 30V Amplitude ausgeben könnten.
Bei 5V ist da Schluß und größere Auswahl gibt es gar nur bis 3.3V.
Man kann Rechtecksignale gut mit Logikgattern erzeugen, etwa indem man
sie als Oszillatator beschaltet. In Verbindung mit einem Schwingquarz
können sie so auch sehr konstante Frequenzen (respektive Impulslängen)
erzeugen.
Falls man sehr unterschiedliche H- und L-Impulslängen braucht (etwa:
einen 1µs H-Impuls einmal jede Sekunde), dann kann man den Basistakt in
einen Zähler füttern und z.B. dessen Überlaufsignal verwenden. Oder wenn
es nicht so genau sein muß, schaltet man zwei Monoflops im Kreis
zusammen; dann legt eins die H-Zeit und das andere die L-Zeit fest.
Ich schrieb:> Deswegen suche ich einen Microcontroller welcher eine HIGH time von 1 µs> oder weniger hat.
Das kann jeder Mikrocontroller, der mit 2 MHz und mehr getaktet werden
kann.
> Die erzeugte Rechteckspannung sollte auch sauber sein - ich möchte eine> TDR-Messung veranschaulichen.
Dafür braucht man keinen Mikrocontroller.
http://www.epanorama.net/circuits/tdr.html> Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung von 30V> funktionieren
Sowas gibt es nicht. Dafür braucht man einen Pegelwandler, wenn man
denn WIRKLICH 30V braucht (was ich eher bezweifle, die braucht man eher
bei laaaangen Leitungen im km-Bereich).
Ich schrieb:> Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung von 30V> funktionieren und eine HIGH time von kleiner als 1µs besitzen können?
Nein.
Man braucht immer einen Spannungswandler.
Der ist bei 1us und jitterfreien Flanken
für TDR durchaus nicht trivial zu bauen.
Ein NE555 kann durchaus 1MHz erzeugen.
Ist aber nicht quartzstabil und hat auch
keine schönen Flanken mehr bei der Frequenz.
Ein 1us/1us Signal kann jeder uC erzeugen,
ein "Arduino" tut es schon. Aber die Anpassung
an deine Spannung erfordert extra Schaltung,
bei der man sie die 1us schon wieder versauen kann,
wenn man keine Elektronikkenntnisse hat.
Ich schrieb:> ich kann die Spannung variabel von 0 bis 30V einstellen - mir geht es> darum, wie lange die Rechteckspannung an ist, ich hänge ein Bild an.
Und was macht da die Spannung von 0 bis 30V? Soll die die LOW-Zeit
beeinflussen? Wenn ja: in welchem Bereich? Welche Spannungsversorgung
hast du?
Fragen über Fragen...
Lothar M. schrieb:> Ich schrieb:>> Kennt ihr ähnliche Microcontroller die von bis zu einer Spannung von 30V>> funktionieren> Es gibt keinen. Ein 555er funtkioniert aber auch nicht bis zu 30V.> Du wirst also nicht ohne weitere Beschaltung auskommen.>> Vermutlich wäre es einfacher, wenn du die eigentliche Aufgabe> beschreiben würdest. Und nicht das, wie du sie lösen möchtest.
Einfach gesagt will ich einen Kurzen Impuls haben von ca 1us und danach
eine längere pause, damit ich die reflektierte Spannung am Oszilloskop
sehen kann, eine Leitungslänge von ca 300m. Es geht mir um die
Veranschaulichung, damit man die reflektierte Spannung sehen kann. Habe
schon mit Kondensatoren gearbeitet aber die Spannung hat zu viele
Schwingungen
Dietrich L. schrieb:> Ich schrieb:>> ich kann die Spannung variabel von 0 bis 30V einstellen - mir geht es>> darum, wie lange die Rechteckspannung an ist, ich hänge ein Bild an.>> Und was macht da die Spannung von 0 bis 30V? Soll die die LOW-Zeit> beeinflussen? Wenn ja: in welchem Bereich? Welche Spannungsversorgung> hast du?> Fragen über Fragen...
nein, das ist die Spannung die mir zu Verfügung steht um den
Microcontroller zu betreiben
Ich schrieb:> nein, das ist die Spannung die mir zu Verfügung steht um den> Microcontroller zu betreiben
Dann brauchst Du einen Spannungsregler 30V->3,3V.
Aber welche Spannung soll nun der Puls haben?
Laß Dir doch nicht alles aus der Nase ziehen.
Ich schrieb:> Einfach gesagt will ich einen Kurzen Impuls haben von ca 1us und danach> eine längere pause
Wenn die Pause konstant ist, geht das mit einem µC ganz einfach z.B. so:
- Timer einstellen für die Periodendauer und Interrupt auslösen.
- In der Interruptroutine ein Port-Pin setzen und wieder zurücksetzen.
Je nach Taktfrequenz des µC eventuell noch ein paar NOPs einfügen.
- Fertig.
Peter D. schrieb:> Ich schrieb:>> nein, das ist die Spannung die mir zu Verfügung steht um den>> Microcontroller zu betreiben>
ich kann die psannungsquelle auf 3.3V einstellen
> Dann brauchst Du einen Spannungsregler 30V->3,3V.>> Aber welche Spannung soll nun der Puls haben?> Laß Dir doch nicht alles aus der Nase ziehen.
die Spannung ist nicht so relevant, zwischen 2 und 10V
Zwei Probleme:
*************
Digital
*******
ein uCtrl kann die Impulsfolge [H-1uS¦L-10us] erzeugen
Analog
******
Ein schneller Komparator kann steile Flanken, gewünschtes
Spannungsniveau und Anpassung an die Messleitung herstellen
MaWin schrieb:> Man braucht immer einen Spannungswandler.> Der ist bei 1us und jitterfreien Flanken> für TDR durchaus nicht trivial zu bauen.
Warum muss der jitterfrei sein? Man triggert auf die Sendeflanke und
misst die Zeit bis zur Reflexion. Das wiederholt sich nach längerem
Abstand und ob der perfekt konstant ist, spielt doch keine wesentliche
Rolle.
> Ein NE555 kann durchaus 1MHz erzeugen.> Ist aber nicht quartzstabil
Das selbe: die Wiederholfrequenz muss nicht quarzstabil sein.
Und 1MHz muss es erst recht nicht sein, siehe unten, nur eine steile
Flanke für die beste Darstellung. Es geht um 300m, da ist man mit 1MHz
viel zu schnell.
Lothar M. schrieb:> Aber eigentlich brauchst du was> anderes: eine möglichst steile Flanke.
Sehr richtig! Also ein sehr schnelles Logikgatter nachschalten, wie in
dem verlinkten Beispiel von karadur:
karadur schrieb:> evtl tut es sowas ja auch : https://www.epanorama.net/circuits/tdr.html
Mit einem kurzen Puls, eher im Bereich unter 1µs, sieht man dann die
Reflexion viel deutlicher, bei 300m Kabellänge kommt die nach ca. 4µs
an.
Es geht aber auch genauso gut mit einem Takt mit z.b. 10kHz - max.
50kHz.
Dann sieht man halt die Delle in deinem verlinkten Bild als Einbruch des
HIGH-Pegels, was auch geeignet ist für die Veranschaulichung, um die es
dem TO geht.
Bei ELV gab/gibt(?) es einen Bausatz fuer einen einigermassen
TDR-tauglichen Pulsgenerator. Der benutzt zwei ganz normale 74HC.
Vielleicht findet sich dort im Archiv irgendwo auch
die dazugehoerige Schaltung.
Die damit erzielbare Flankensteilheit duerfte aber fuer
35 cm "kurze" Kabel ein wenig zu gering sein.
Aber mit einigen Metern Koax geht der recht gut.
So arg kritisch ist das mit der Flankensteilheit gar nicht. Ich habe mal
einen Impuls von 50 ns auf 10 m RG-58 gegeben. Die Anstiegszeit beträgt
dabei ungefähr 10 ns, und das nach 100 ns eintreffende Echo ist zeitlich
noch deutlich vom gesendeten Impuls getrennt.
Der TE spricht von 300 m Kabellänge, weswegen man die o.g. Zeiten alle
mit dem Faktor 30 multiplizieren kann. Man erhält somit ein ähnlich
gutes Ergebnis bei einer Anstiegszeit von 300 ns, die jeder lausige
Logikbaustein oder Mikrocontroller auch bei der Last von 50 Ω locker
hinbekommen sollte.
Ich würde es einfach mal mit den zur Verfügung stehenden Bauteilen
ausprobieren.
Yalu X. schrieb:> Man erhält somit ein ähnlich> gutes Ergebnis bei einer Anstiegszeit von 300 ns, die jeder lausige> Logikbaustein oder Mikrocontroller auch bei der Last von 50 Ω locker> hinbekommen sollte.
Jedes 'lausige' Logikgatter schafft um die 10ns und wenn man eine
irgendwie geartete Pulsfolge oder einen Takt mit den von karadur oder
Chregu genannten Treiberschaltung (die beide letztlich das selbe zeigen)
erzeugt, hat man auf für wenige Meter Kabellänge eine zu
Veranschaulichungszwecken gut geeignete Anordnung.
Und wenn man ein AC-Gatter auftreiben kann: um so besser, aber HC tut es
auch.
