Hallo,
ich möchte aus einem unregelmäßigem Signal von +200mV ein Rechtecksignal
erzeugen.
VCC 5 V
Ein nichtinvertierender Schmitt-Trigger kann auf ref GND gesetzt werden,
hatte ich gelesen.
Wie aber dimensioniere ich dann die Widerstände R3 / R4 ? Bei R3 < = R4
komme ich immer auf eine negative untere Schwelle, wie kann denn dann
der Trigger schalten?
Ich stehe da irgendwie auf dem Schlauch.
Über einen Tipp würde ich mich freuen.
Negative Versorgung hast Du keine? Falls dem so ist, fürchte ich, dass
das so nicht funktionieren wird: Am positiven Eingang von IC1b wird
immer eine etwas größere Spannung als GND anliegen und durch die
Mitkoppelung der OPV immer auf VCC gekippt sein.
@rowland
ja, deswegen versteh ich auch nicht, wieso das so in Wikipedia steht.
Ich möchte single supply.
Aber wenn ich eine Vref von 2,5 V über einen Spannungsteiler zur
Verfügung stelle , wirds funzen. Nur wie steuere ich dann den µC an,
dessen Betriebsspannung bei 5 V in Bezug zu GND steht?
Würde der OPV zwischen 2,5 und 5 V kippen und gar nicht 0 V erreichen ?
Dein Spannungsteiler legt die virtuelle Masse auf die Mitte deines
Eingangssignals. (Im Anhang A des PDFs "Op Amps for Everyone" findest du
die Gleichungen für single supply.)
Der 2. OP kippt zwischen der minimalen und maximalen Spannung, die er
überhaupt ausgeben kann. Ein 5 Volt Rail-to-rail geht da auf jeden Fall,
ist aber recht teuer.
Vielen Dank für die Antworten.
im Elektronik Kompendium ist auf dieser Seite der nichtinvertierende
Schmitt-Trigger gezeigt.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209241.htm
Dazu schreibt Herr Schnabel bei der letzten Graphik der
Übertragungskennlinie:
Nicht zwangsläufig müssen die Spannungswerte im negativen und positiven
Bereich liegen. Deshalb ist auch diese Übertragungskennlinie denkbar.
Wie aber die Schwellenwerte über R1 und R2 präzise bestimmt werden
können, schreibt er nicht dazu.
Irgendwie dachte ich, dass so ein kleiner Schwellwertschalter mit einem
Op fast schon trivial wäre. Falsch gedacht........
vielleicht auch mal, je nach Anforderung, den LM358 nicht als Komparator
missbrauchen sondern einen echten Komparator und eine 200mV
Referenzspannung benutzen und dann zum Feintrimmen ein Poti einsetzen.
Gruss Klaus
Der Trick ist: Du legst die (virtuelle) Masse auf die Hälfte der
Eingangsspannung. Dann schaust du dir dein Eingangssignal im Oszilloskop
an. Stellst zB. fest +/- 10mV wäre ein guter Wert für Uekipp. Als Ua
hast du ja 0...5 Volt. Damit kannst du R1/R2 berechnen.
Nun wird es kompliziert. Einerseits sollen die Widerstände möglichst
groß sein, damit sie den Spannungsteiler, der die virtuelle Masse
erzeugt, nicht belasten. Andererseits sollen sie möglichst klein sein,
damit du die Eingangsströme des OpAmps ignorieren kannst. 1kOhm für den
Spannungsteiler und 50kOhm für R1/R1 sind meistens sinnvolle
Größenordnungen.
Und nun musst du noch einen OpAmp heraussuchen, der mit 5 Volt arbeitet.
Wie Klaus bereits sagte, ist die Auswahl größer, wenn du nach Komparator
statt Operationsverstärker suchst.
Kein Name schrieb:> Und nun musst du noch einen OpAmp heraussuchen, der mit 5 Volt arbeitet.> Wie Klaus bereits sagte, ist die Auswahl größer, wenn du nach Komparator> statt Operationsverstärker suchst.
für den OP ist der LM358 ja bei UB=5V okay wenn man am Ausgang mit max.
3,5V auskommt. Sonst halt Komparator wie lm393.
Kommt ja wie immer auf die Anforderungen an.
Irgendwie ist das eh merkwürdig, da bei IC1A die beiden Eingänge voll
auf GND hängen.
Was soll es denn werden ?
Meine Glaskugel sagt: L1 ist eine Antenne und der µC kommt mit Low <20mV
und Heigh >2Volt zurecht.
Dann könnte man die Masse mit einem Spannungsteiler auf 1 bis 2 Volt
legen und R1/R2 mit einem Ua von 3 Volt berechnen.
Ich weiß nicht, Bild 'P.Schnabel02.png' ist mit der Schaltung
'P.Schnabel01.png' meines Erachtens nicht möglich. Am negativen Eingang
(URef) muss eine positives Potential liegen. Ich würde das so
dimmensionieren, RailtoRail vorausgesetzt, ansonst Sättigungsspannungen
berücksichtigen:
Schalten des Ausgangs von 0V auf Vcc:
Ue >= URef * (R1 + R1) / R2
Schalten des Ausgangs vom Vcc auf 0V:
Ue <= Uref-(5V-Uref)/(R2/r1)
So sollte sich die Hysterese und jeweilige Schwellenspannung berechnen
lassen. Korrigiert mich, wenn ich mich verrechnet habe.
Nachtrag: Was willst Du eigentlich für ein Signal messen? Eventuell
könntest Du dieses gleich mit ADC oder dem Komparator - falls vorhanden
- des µC erfassen.
Danke für Eure Antworten!
@rowland
ich möchte ein von einem Brustgurt gesendetes Signal per Induktion in
eine Spule messen. Die Spule und der µC sitzen in einem kleinen Kästchen
direkt auf dem Sender.
Der Grund für diesen merkwürdigen Aufbau ist, dass ich damit kaum Filter
brauche,kaum Störungen einfange und es völlig egal ist, auf welcher
Frequenz der Gurt funkt. Also einerlei obs ein Polar, Aldi oder
chinesischer Billigheimergurt ist.
So ist zumindestens der Plan.
Meine Versuche mit einem Instrumentationsverstärker (INA XX) über zwei
Ableitungen den Puls aufzunehmen waren sehr frustrierend.
@kolisson
bei einer Pulsmessung (1-4 Hz) brauch ich wohl keinen Komparator,oder?
Werde morgen die Vorschläge durcharbeiten, nochmals vielen Dank.
Thomas schrieb:> Meine Versuche mit einem Instrumentationsverstärker (INA XX) über zwei> Ableitungen den Puls aufzunehmen waren sehr frustrierend.
lässt vermuten das du niemals glücklich werden kannst.
Thomas schrieb:> @kolisson> bei einer Pulsmessung (1-4 Hz) brauch ich wohl keinen Komparator,oder?
.. aber bei so kleinen Signalen einen Vorverstärker ?
Kuss an dich und schlaf schön
Klaus
@kolisson
>lässt vermuten das du niemals glücklich werden kannst.
bin halt nicht so versiert, bekam nur 50 Hz Brummen.Hab aber auch nicht
sooo lange "probiert"....Zum seriösen Schaltungsentwurf fehlt mir leider
noch Grundlagenwissen...
>.. aber bei so kleinen Signalen einen Vorverstärker ?
..weil ich gelesen hatte, dass ein nichtinvertierender Schmitt-Trigger
die Signal-Quelle belastet.....
vielen Dank für den freundlichen Gute Nacht Wunsch..;-)
So,
prinzipiell habe ich nun mit Eurer Hilfe rausgefunden, wie ich die
Widerstände am Schmitt-Trigger berechne, bzw welche Referenzspannung
sinnvoll ist.
leider stelle ich jetzt fest, dass mein Signal ein Sinus mit 5,4 kHz für
ca 5 ms ist. Da komme ich wohl mit der Hysterese nicht hin, um aus dem
Signal EIN Triggersignal zu machen, sondern der Schmitt Trigger wird mir
dann eine 5 kHz Rechteckschwingung produzieren.
Wie macht man daraus ein 5 ms langes Rechteck? Der Polar IC, den es
leider nicht mehr zu kaufen gibt, hat das problemlos gemacht........
Kann mir da jemand einen Tipp geben?
Thomas schrieb:> Wie macht man daraus ein 5 ms langes Rechteck?
Retriggerbares Monoflop mit einer Zeit etwas größer als die
Periodendauer des Sinus?
Gruß Dietrich
Durch Gleichrichtung und Glättung bekommst Du die Hüllkurve. Allerdings
müsstest Du das Signal vor der Gleichrichtung erst nochmal verstärken,
oder einen Präzisionsgleichrichter verwenden.
Ich würds frequenzselektiv verstärken.
gk
Danke für die Antworten.
zunächst mal @rowland
da Platzmangel im Gerät herrscht, wäre die softwarelösung interessant.
Wie sähe sowas aus?
Da der Triggerimpuls ja eh schon einen Zähler startet, müsste ich einen
zweiten Zähler starten, der dann für mindestens 10 ms den Triggereingang
(ICP) blockt, dann wieder freigibt usw. Oder sehe ich das völlig
falsch?
Wie schon vorgeschlagen kann man durch gältten die Hüllkurve dekodieren.
Da wäre eine Möglichkeit ein digitales Filter zu implementieren. Einen
anderen Ansatz hast Du schon angesprochen. Eine Art Monoflop in
Software. Es könnte z.B. ein Zähler immer wider durch die externen
impulse zurückgesetzt werden. Somit bleibt der Zähler immer in einem
gewissen Zählbereich. Erst wenn keine Impulse mehr kommen, läuft der
Zähler weiter und man kann dies dann als dekodierte Flanke nutzen, die
dann den Zählertstand eines weiteren Zähler kopiert (die des Zählers für
die Hüllkurvenbreite, also die Datenbits).
so ganz habe ich das nicht verstanden.
Bislang wird bei mir der 16 Bit Timer 1 im Atmega162 zur Pulsmessung
verwendet, den zweiten 16 Bit Timer (3) brauche ich für DDS.
Jede 5.4 Khz Pulssignalgruppe wird doch bei entsprechender Verstärkung
eine erste Sinushalbwelle mit Schaltstärke beinhalten.
Was ist, wenn ich damit erstens den Timmer 1 über ICP starte (noise
canceler aus) und gleichzeitig mit einem 8 Bit Timer mit entsprechendem
prescaler den ICP-Eingang für eine definierte Zeit blockiere ?
Damit könnte ich doch gleichzeitig irgendwelche Artefakte blocken. Denn
der menschliche Puls wird dann allerfrühestens nach 300 ms den nächsten
Schlag tun, was dann aber mit 200/min schon extrem kritisch bis gleich
tot wäre.
D.h, mit einem prescaler, der bei einer ext Quarzfrequenz von 3,4Mhz
entweder direkt oder per overflows auf 200 ms eingestellt würde,
entspräche doch dann einem Filter, der alles über 5 Hz aussieben
würde(Extrasystolen interessieren in diesem Projekt überhaupt nicht)
Oder hab ich da jetzt einen Denkfehler drin?
Schmitt-Trigger01.png
(8,2 KB)
