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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Amplitude einer NF-Spannung logarithmisch messen?


Autor: Torbine (Gast)
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Moin,

wie kann man eine NF-Spannung (von einem Mikro) in eine 
gleichgerichtete, logarithmische Ausgangsspannung umwandeln?

Sinn des ganzen ist, damit auf den A/D-Wandler eines µC zu gehen und 
somit ein Maß für den Schallpegel zu erhalten. Da der angestrebte 
Dynamikbereich recht groß ist ( > 60dB), wäre es nötig, eine 
logarithmische Skalierung zu haben.

Weiteres Problem ist, daß nur extrem wenig Bauraum für das ganze zur 
Verfügung steht und nur eine unsymmetrische Spannungsversorgung (Das 
Problem könnte man durch eine Ladungspumpe lösen). Also eine 
komplizierte Bastelei mit tausend OPs und Meßgleichrichter, 
Logarithmierer etc. würde nicht passen.

Gibt es evtl. ein IC dafür? Sowas wie einen VU-Meter-Chip mit 
Analogausgang für Zeigerinstrumente?

Gruß Tobias.

Autor: Matt (Gast)
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Autor: Torbine (Gast)
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Danke! Wäre schon einmal ein Ansatz. Nur leider schwer erhältlich / 
exotisch und mit dem SIP-8-Gehäuse nicht gerade klein.

Gibt es etwas "normaleres", vielleicht im SIOC-Gehäuse?

Autor: Dennis (Gast)
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Autor: Torbine (Gast)
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Japp, Datenblätter habe ich schon länger auf dem Desktop.

Aber ich bin nicht schlau genug. Kann man diese RF-Bausteine tatsächlich 
so zweckentfremden? Kann mir jemand bestätigen, daß da auch bei einem 
NF-Eingang von 100 Hz (also direkt, nicht auf einen Träger aufmoduliert) 
am Ausgang eine Gleichspannung ankommt, die der logarithmierten 
Amplitude des Eingangssignals entspricht?

Ich habe nämlich den Verdacht, daß der AD8310 dann auch nur die 
verstärkte und verzerrte NF-Spannung ausspuckt.

Aber ansonsten wäre das Teil natürlich schick.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Tobias,

ich würde an folgendes denken:

1) Mikrophon-Vorverstärker (um den Pegel anzuheben, d. h. OPV)
2) RMS --> DC Konverter, z. B.
http://www.analog.com/en/other/rms-to-dc-converter...
Überleg auch mal, ob für Deine Anwendung ein Spitzenwertgleichrichter 
reicht (wegen Platzsparen)
3) Logarithmierer
http://www.elexs.de/messen6.html
Die zweite Schaltung kannst Du nehmen. Damit die Temperaturkompensation 
klappt, sollten die Dioden im gleichen Gehäuse sein, also z. B.

BAT54 C;   das C steht für "cathode" (gemeinsame Kathode)
http://www.reichelt.de/?;ACTION=6;LA=3;ARTICLE=419...

Ich würde einen Doppel- oder Vierfach-OPV nehmen (für Vorverstärker, 
Logarithmierer und evtl. Spitzenwertgleichrichter), damit's etwas 
kleiner wird. Wahrscheinlich mußt Du da aber genau suchen, welcher OPV 
alle drei Aufgaben kann.

> Gibt es evtl. ein IC dafür? Sowas wie einen VU-Meter-Chip mit
> Analogausgang für Zeigerinstrumente?
Es gibt Digitalvoltmeter; da muß im Prinzip auch sowas drinsein.
Wieso legst Du eigentlich den Platzbedarf fest, bevor Du weißt, wie groß 
der benötigte Platz ist?

Gruß,
  Michael

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Man braucht für ein VU-Meter keine externen Logarithmierer bei einem AVR 
mit ADC. Einige ATMegas haben interne Gain-Verstärker 200x, an diese 
kann man über einen Koppelkondensator direkt das Mikrofonsignal 
anschließen, wenn man den ADC-Pin mit einem Spannungsteiler auf Vref/2 
vorspannt. Wenn das Mikrofonsignal noch zu klein ist, könnte man noch 
einen kleinen rail-to-rail/single supply OV davorsetzen, der die 
Signalamplitude anhebt. Line-Pegel kann man ohne Verstärkung 
anschließen. Die Messergebnisse des ADC können im AVR per Software 
logarithmiert werden. Ebenso können alle für ein VU-Meter nötigen 
Verhaltensweisen wie Anstiegs- und Abfallzeiten, 
Spitzenpegelhalteanzeigen und Band-/Punktbetrieb realisiert werden.

Autor: Matt (Gast)
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>60 dB Dynamikumfang mit dem internen DAC?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Theoretisch sind 60db Dynamik bei 10 Bit zu erreichen, aber bei einem 
VU-Meter interessieren -60db eigentlich nicht. Dafür spart man einen 
Haufen Bauteile und man hat keine Drift und Offset-Spannungen zu 
kompensieren.

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