Hallo, ich habe folgende Aufgabe, die ich bewältigen muss: ein Sinussignal von 400Hz mit ca. 24V Spitzenspannung soll so moduliert werden, dass es durch eine Gleichspannung in der Amplitude gesteuert wird. Soll heißen, eine Gleichspannung (0 bis 10V) wird in Winkelwerte umgerechnet (0V entsprechen 0°, 5V 180°, 10V 360° usw.) und daraus einmal der Cosinus und einmal der Sinus berechnet. Die beiden berechneten Werte werden jeweils mit dem o.g. Sinussignal multipliziert, und so erhält man zwei Ausgangssignale mit variabler Amplitude (nach dem Resolverprinzip). Das 400Hz Eingangssignal kann entweder extern erzeugt werden oder intern, wichtig ist dass es über 20V sind (ideal wären 24V). Es soll ebenfalls ausgegeben werden. Da ich annehme dass diese Art von Schaltung nicht analog zu lösen ist, wäre meine Frage: welche Art von Baustein wäre zu empfehlen (vermutlich DSP/ Mikrocontroller...)? Wichtig ist, dass dieser nicht zu groß sein sollte, da alles in ein handliches Gerät verpackt werden soll. Interessant wäre auch der Preis... Zum Verständnis ist sicher der folgende Link hilfreich: http://www.avtron.com/images/jpgs/resolver1.jpg In der Grafik sieht man die Abhängigkeit der Amplitude von der "Winkellage", in unserem Falle der entsprechenden Gleichspannung (normalerweise wird dies durch Induktion einer Spannung am Rotor auf zwei Ständerwicklungen bei Motoren erzeugt, aber das ist hier unwichtig). Ich hoffe ich konnte das Problem einigermaßen verständlich vermitteln. Ich freue mich über jeden hilfreichen Beitrag!
matthew, deine anfrage ist leider etwas konfus. was haben amptlitude und winkellage bitte miteinander zu tun ??? allgemein: wenn du einen sinus mit veränderlicher amplitude/frequenz/winkellage per 8/16-bit uC erzeugen möchtest gibt es z.B. den ansatz, die periodische kurvenform in einer lookup-table abzulegen und dann hast du einen zeiger, welcher dadurch rotiert (zeit zwischen den einzelnen stützstellen ergibt mit der anzahl der stützstellen/periode dann die frequenz) und multipliziert mit einem amplitudenfaktor hast du die veränderliche amplitude. Das per PWM ausgegeben, bei induktiver Last ist nun alles schick oder du musst eine Filterspule spendieren und hinter der hast Du dann deinen sinus. die phasenlage kannst du durch einen simplen offset auf den zeigerwert für den lookup-table zugriff einstellen. ausserdem solltes du dich mal mit deinen randbedingungen zuerst auseiandersetzen und schauen, wie doll darf das quantisierungsrauschen (spannungsstufen zwischen deinen stützstellen) sein usw. usf. . dazu musst du entweder mit der zielapplikation rüberrücken oder genau wissen was du willst (aber dann würdest du hier wohl nicht mehr fragen müssen...) ;-). Ein Ansatz mit DAC wäre z.B. auch zu überlegen... gruss+viel erfolg, tomas. P.S. ansonsten mal unter NCO/VCO googeln.
Hi Tom, danke für die schnelle Antwort. Ich habe mich wahrscheinlich ein bisschen komisch ausgedrückt. Was ich möchte sind zwei Ausgangssignale, die durch eine Eingangsspannung (DC) in ihrer Amplitude verändert werden. Das Problem ist nur dass das ganze nicht linear ist, also soll bei 10V DC auch keine Spitzenspannung von 10V am Sinus sein. Die Anwendung simuliert ein induktives Verhalten (Resolver) an elektrischen Maschinen. Daher auch die etwas seltsame Funktion. Die Anwendung dafür ist unwichtig, ich baue das für meine Firma. Also, was ich machen möchte ist erst mal: - Auswerten einer Eingangsspannung (DC), Multiplikation mit 36 - damit gilt: 10V DC entsprechen einer Umdrehung (360° oder 2*pi) - Sinus und Cosinus aus dem errechneten "Grad-Wert" bilden - Sinus- und Cosinus-Wert jeweils mit einem 400Hz- Sinussignal multiplizieren (sozusagen als Konstante, um die Amplitude zu bestimmen) - beide errechneten Signale und den 400Hz Sinus ausgeben Lookup-Table...ist auch das erste was mir eingefallen ist. Aber vielleicht gibt es ja einen Baustein, bei dem man die Funktion einfach eingeben kann (d.h. Gleichspannung in Werte mit max. dem Wert 2*pi umrechnen, den (Co)Sinus daraus bilden und mit Sinusspannung multiplizieren). Viele Grüße, M.
Also, um es zu vereinfachen: ich brauche einen Baustein, der zu jedem Spannungswert (0 bis 10V DC, in 0,1V oder besser 0,01V Schritten) einen bestimmten Wert aus einer Tabelle zuordnet. Dieser Wert soll analog ausgegeben werden und mit einer Sinusspannung multipliziert werden. Diese Sinusspannung mit 400Hz kann entweder intern oder extern erzeugt werden.
anderer weg mit DDS chip(s): ...nimmst du einen kleinen uC mit ADC und SPI und CLK-OUT, nagelst 1 oder 2 AD9833 chips ran und verstärkst den Ausgang vom(n) AD9833 entsprechend, bzw. addierst sin+cos. Damit hättest Du saubere+hochgenaue Sin/Cosinüsse als resolversimulation.
tom schrieb: > anderer weg mit DDS chip(s): > > ...nimmst du einen kleinen uC mit ADC und SPI und CLK-OUT, nagelst 1 > oder 2 AD9833 chips ran und verstärkst den Ausgang vom(n) AD9833 > entsprechend, bzw. addierst sin+cos. > Damit hättest Du saubere+hochgenaue Sin/Cosinüsse als > resolversimulation. Aha, hört sich erst mal gut an...aber kann der AD9833 auch nen Sinus ausrechnen und ihn anschließend mit einem anderen Signal multiplizieren (nicht addieren)?
@ Matthew R. (matthew) >- Auswerten einer Eingangsspannung (DC), Multiplikation mit 36 - damit >gilt: 10V DC entsprechen einer Umdrehung (360° oder 2*pi) ??? >- Sinus und Cosinus aus dem errechneten "Grad-Wert" bilden >- Sinus- und Cosinus-Wert jeweils mit einem 400Hz- Sinussignal >multiplizieren (sozusagen als Konstante, um die Amplitude zu bestimmen) Ein Konstante wird nciht berechnet, sie ist konstant. Was du meinst ist ein Faktor, genauer ein Gewichtungsfaktor. Ich deute deine Beschreibung mal so. U_sinus = sin(U_ADC*36) * sin(t*400*2*PI) U_cosinus = sin(U_ADC*36) * cos(t*400*2*PI) >- beide errechneten Signale und den 400Hz Sinus ausgeben >Lookup-Table...ist auch das erste was mir eingefallen ist. Aber >vielleicht gibt es ja einen Baustein, bei dem man die Funktion einfach >eingeben kann (d.h. Gleichspannung in Werte mit max. dem Wert 2*pi >umrechnen, den (Co)Sinus daraus bilden und mit Sinusspannung >multiplizieren). Ja, nennt sich Mikrocontroller ;-) Da gibt es AFIAK nix fertiges. Aber bei 400 Hz kann man das recht einfach in Software machen, die Erzeugeung der Sinus- und Cosinussignale. Kleine DDS in Software, dazu den ADC auswerten, per Tabelle in den Gewichtungsfaktor umrechnen, fertig. Ein kleiner AVR ala Mega8 oder Mega 16 reicht. Aber nach deiner Schilderung ist dein Kenntnisstand dafür wahrscheinlich nicht ausreichend. MFG Falk
@ Matthew R. (matthew) >Aha, hört sich erst mal gut an...aber kann der AD9833 auch nen Sinus >ausrechnen Der macht nix anderes. > und ihn anschließend mit einem anderen Signal multiplizieren Die Amplitude kann man in einem Register einstellen. MfG Falk
@ Falk: > >>- Auswerten einer Eingangsspannung (DC), Multiplikation mit 36 - damit >>gilt: 10V DC entsprechen einer Umdrehung (360° oder 2*pi) > > ??? Unwichtig, aber wenn du es genau wissen willst: die Gleichspannung simuliert einen mechanischen Drehwinkel. > >>- Sinus und Cosinus aus dem errechneten "Grad-Wert" bilden >>- Sinus- und Cosinus-Wert jeweils mit einem 400Hz- Sinussignal >>multiplizieren (sozusagen als Konstante, um die Amplitude zu bestimmen) > > Ein Konstante wird nciht berechnet, sie ist konstant. Was du meinst ist > ein Faktor, genauer ein Gewichtungsfaktor. Sorry, da habe ich wohl nur ein falsches Wort benutzt... > > Ich deute deine Beschreibung mal so. > > U_sinus = sin(U_ADC*36) * sin(t*400*2*PI) > U_cosinus = sin(U_ADC*36) * cos(t*400*2*PI) Ja, fast richtig (die Formeln hätte ich natürlich auch gleich hinschreiben können). Einziger Fehler: U_cosinus = cos(U_ADC*36) * sin(t*400*2*PI) > Aber nach deiner Schilderung ist dein Kenntnisstand dafür wahrscheinlich > nicht ausreichend. Kann man so nicht sagen. Ich hab bloß mit so einem µC noch nie gearbeitet. Ist das denn so kompliziert? MfG
bevor Sie sich die Haare ausreißen über die vermeindliche Verstäntnisslosigkeit Ihrer ersten Beschreibung (oder einiger Leser). Sie wollen also einen Resolver nachahmen. Als Meßgröße wird eine Spannung von 0...10 Volt angenommen. Richtig. Sie wollen das Ding selbst bauen, richtig. Sollten aber vorab auch abgeklären, ob die Eingänge der Resolverelektronik potentialgebundene Spannungen verträgt. Sonst 2x Übertrager einplanen (Trägerfrequenz ist ja dazu da). Ich baue sogar 3x Übertrager ein. Die Modulation der Hüllkurve ist gut mit einem steuerbaren Verstärker machbar. Früher gab es auch sogenannte log.-Verstärker und die dazugehörigen antilog.-Verstärker von glaube Intersil. Ist aber bischen schwierig. Selbstverständlich stimmen die oben aufgeführten Antworten. Sollten Sie mir wegen meiner Antwort persönlich die Meinung geigen wollen huber_josef@freenet.de.
@Matthew R. (matthew) >> Aber nach deiner Schilderung ist dein Kenntnisstand dafür wahrscheinlich >> nicht ausreichend. >Kann man so nicht sagen. Ich hab bloß mit so einem µC noch nie >gearbeitet. Ist das denn so kompliziert? Nein, aber es ist ne Menge Holz und der Teufel steckt bekanntlich im Detail. Jemand der fit in der Materie ist macht das in einer Woche. Du wirst es nach 4 Wochen wahrscheinlich immer noch nicht ausreichend stabil und schön zum laufen kriegen. MfG Falk
@ Josef Huber: > bevor Sie sich die Haare ausreißen über die vermeindliche > Verstäntnisslosigkeit Ihrer ersten Beschreibung (oder einiger Leser)... Ja, ich weiß ich hab das vielleicht ein bisschen umständlich beschrieben. War sicher auch mein Fehler. Die Materie ist allerdings ja auch nicht so leicht zu verstehen wenn man nicht weiß dass es sich eigentlich um Mechanik handelt. Als Elektrotechniker habe ich selbst am Anfang meine Probleme mit dem Thema gehabt. > Sie wollen also einen Resolver nachahmen. Als Meßgröße wird eine > Spannung von 0...10 Volt angenommen. Richtig. Sie wollen das Ding selbst > bauen, richtig. Stimmt exakt! > Die Modulation der Hüllkurve ist gut mit einem > steuerbaren Verstärker machbar. Früher gab es auch sogenannte > log.-Verstärker und die dazugehörigen antilog.-Verstärker von glaube > Intersil. Ist aber bischen schwierig. Analog wäre schon schöner. Wenn ich einen OP über die Spannung steuern könnte o.ä. ... Blöderweise ist die Kennlinie ja nicht linear. Welche logarithmischen Verstärker wären denn zu empfehlen?
@ Matthew R. (matthew) >Analog wäre schon schöner. ??? > Wenn ich einen OP über die Spannung steuern >könnte o.ä. ... Blöderweise ist die Kennlinie ja nicht linear. Welche >logarithmischen Verstärker wären denn zu empfehlen? Viel Spass bei einer gescheiten, stabilen, analogen Sin/Cos Berechung. MfG Falk
also der erste Satz war nicht gegen Sie gerichtet. Steuerkurve nicht linear, da haben Sie warscheinlich HF/ZF-Verstärker erwischt. VCA (blöde Bezeichnung) müsste das Zauberwort sein. Typen zB. THAT2180/ VCA810 finden Sie bei Fanell und Co. Lassen Sie Sich nicht von niederiger Versorgungs-spannung abschrecken. Nun haben Sie gedanklich 1x Eingangsübertrager 2x Ausgangsübertrager wegen dem Potential, 2x steuerbare Verstärker/etwas Endstufe (vieleicht reichts auch so). Träger vom Eingangsübertrager auf beide Eingänge der VCA's. Auf den einen Steuereingang (Gedanklich), die Gleichspannung 0..10Volt zu Sinus bzw. auf den anderen Eingang den Cosinus. Das Ganze mit der Genauigkeit wie es Ihnen (falk) angedeutet hat. Und nicht vergessen der Sinus hat dann ein künstliches Null d.h, Sin=5Volt ist Cos=10Volt und Cos=5Volt ist ist Sin=0Volt (negative Halbwelle). Viel Spaß Josef Huber
@ Josef Huber: Kein Problem, habs nicht persönlich genommen. Dann würde ich das mit dem VCA probieren, hört sich am einfachsten an...danke für den Tipp! (ich schreib dann nochmal obs funktioniert)
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