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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Pulsierende Gleichspannung aus Rechtecksignal


Autor: Timo D. (freifahrt)
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Tag zusammen!

Bei einer Spielerei mit LEDs und Photodioden geht es mir darum, aus 
einem Rechtecksignal eine pulsierende Gleichspannung zu generieren um 
eine LED anzutreiben (siehe Bild). Die 500 Hz sollten dabei +- 5 % 
eingehalten werden. Das Rechtecksignal erzeuge ich via NE555. Die LED 
wird bei einem Scheitelwert von 12 V mit max. 20 mA betrieben. Es stehen 
mir nur bis 24 V dc zur Verfügung.

Leider finde ich im www nur Schaltungen für Sinusgeneratoren mit 
wechselnder Polarität.... Wenn mir jemand helfen könnte diese Aufgabe zu 
lösen?

Ich sehe gerade: die Amplitude im Plot geht nur bis 5 V, diese sollte 
aber 12 V betragen! Bitte beachten.

Dank und Gruß

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo Timo,
Dein Rechtecksignal ist positiv, 0V - 12V. Somit ist dies eine 
pulsierende Gleichspannung. wenn Du die LED dimmen willst, dann musst Du 
nur das Tastverhältnis variieren, also Aus zu Ein. Siehe mal unter PWM.
Gruss Klaus.

Autor: Timo D. (freifahrt)
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Hallo Klaus,

mir ist bewusst, dass es sich dabei um eine positive pulsierende 
Gleichspannung handelt, leider jedoch in Form eines Rechtecksignals.
Wenn das Tastverhältnis = Impulsdauer/Periodendauer ist, dann wird doch 
bei einem Tastverhältnis von 1 aus einem Rechtecksignal eine konstante 
Spannung? Hab ich da was verpasst?

Deswegen habe ich den pulsierenden Sinus mit dem Tastverhältnis 1 im 
Kopf. Abgesehen von der beschriebenen Anwendung für eine LED würde es 
mich grundlegend interessieren, den besagten pulsierenden Sinus zu 
realisieren.

Dank und Gruß

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Timo D. schrieb:
> eine pulsierende Gleichspannung zu generieren

Timo D. schrieb:
> den besagten pulsierenden Sinus zu realisieren.
Ähm jetzt...?
Was willst du denn? Zeichne mal in einem Bild was du willst und schreib 
ein paar Zahlen rein, dann sieht man weiter. So wie jetzt kann nur 
Geschwurbel rauskommen...

> geht es mir darum, aus einem Rechtecksignal eine pulsierende
> Gleichspannung zu generieren um eine LED anzutreiben (siehe Bild).
> Die 500 Hz sollten dabei +- 5 % eingehalten werden.
Warum erzeugst du dann erst mal einen Rechteck, wenns hinterher sowieso 
ein Sinus sein soll?

Autor: Timo D. (freifahrt)
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Hallo Lothar M.,

> Was willst du denn? Zeichne mal in einem Bild
für das Bild verweise ich auf meinen 1. Eintrag, da ist alles drin: 
Spannung (12 V statt 5 V, falsche Einstellung), Frequenz. Einfach 
gesagt: grüne Linie soll zur blauen Linie werden.

> Warum erzeugst du dann erst mal einen Rechteck
Warum ich erst ein Rechteck nutze? Auch der Versweis auf den 1. Beitrag.
Ich habe nur Gleichspannung zur Verfügung, damit kann ich mir ein 
Rechteck erzeugen. Für den Rest des Weges wende ich mich zwecks 
Unterstützung an das Forum.

Dank und Gruß

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Timo D. schrieb:
> Einfach gesagt: grüne Linie soll zur blauen Linie werden.
Brauchst du die grüne Linie unbedingt?

> Ich habe nur Gleichspannung zur Verfügung, damit kann ich mir ein
> Rechteck erzeugen.
Das schon, aber man könnte doch auch gleich die blaue Kurve erzeugen.
Muß es unbedingt ein NE555 sein? Oder könnte es auch ein uC sein?
Warum brauchst du 12V, wenn du soweiso nur eine LED ansteuern willst?
(Hintergrund: sogar weiße LEDs leuchten spätestens bei 5V)...
Dir ist schon klar, dass ein Strom und nicht eine Spannung die LED 
zum Leuchten bringt?

Unbeantwortet ist noch die Frage:
>> Was willst du denn?
Und damit meine ich nicht, WIE du das lösen willst, sonder eher:
Wozu brauchst du das?
Wofür willst du das bauen?
Was willst du damit erreichen?
Was soll das für ein Gerät werden?
Frei nach dem Motto: beschreibe dein Problem, nicht deinen Lösungsweg.

> Für den Rest des Weges wende ich mich zwecks Unterstützung an das Forum.
Etwas robust gesagt...
Es hat keinen Wert, den Karren in den Dreck zu fahren und dann in die 
Runde zu fragen: "Wie bekomme ich den wieder raus?"

Autor: Timo D. (freifahrt)
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Hallo Lothar M.,

>>> Was willst du denn?
Wie gesagt, es handelt sich hier um eine Spielerei aus Interesse, ohne 
tieferen Anwendungsgedanken. Grundsätzlich möchte ich mit dem besagten 
pulsierenden Sinus eine LED antreiben (mir ist bewusst, dass der Strom 
diese Antreibt und ich bei 12 V einiges an Strom an einem Vorwiderstand 
verheizen muss), über eine Fotodiode das Signal detektieren um 
anschließend den erzeugten Frequenzanteil aus dem Signal wegzufiltern.

> Das schon, aber man könnte doch auch gleich die blaue Kurve erzeugen.
Ich bin nicht zwangsläufig auf den NE555 angewiesen, es war mein erster 
Denkansatz: Pulsierendes Rechteck -> Pulsierender Sinus. Mich würde 
interessieren, wie ich das analog realisieren kann.

Dank und Gruß

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Das erste was mir einfällt, wenn ich die blaue Kurve sehe:
Erzeuge dir ein Sinussignal mit 24V Upp und dann kommt ein einfacher 
Brückengleichrichter ohne Glättungs-C dahinter und schon hast du deinen 
pulsierenden Sinus.

Grüße Andi

Autor: Magnus M. (magnetus) Benutzerseite
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Timo D. schrieb:
> Hallo Lothar M.,
>
>>>> Was willst du denn?
> Wie gesagt, es handelt sich hier um eine Spielerei aus Interesse, ohne
> tieferen Anwendungsgedanken.

Das glaube ich auch ;)

> Grundsätzlich möchte ich mit dem besagten
> pulsierenden Sinus eine LED antreiben (mir ist bewusst, dass der Strom
> diese Antreibt und ich bei 12 V einiges an Strom an einem Vorwiderstand
> verheizen muss),

Nicht Strom, sondern ENERGIE verheizen.

> über eine Fotodiode das Signal detektieren um
> anschließend den erzeugten Frequenzanteil aus dem Signal wegzufiltern.

Hmmm... erst mit viel Aufwand einen gleichgerichteten Sinus generieren 
um ihn dann wieder wegzufiltern.

>> Das schon, aber man könnte doch auch gleich die blaue Kurve erzeugen.
> Ich bin nicht zwangsläufig auf den NE555 angewiesen, es war mein erster
> Denkansatz: Pulsierendes Rechteck -> Pulsierender Sinus. Mich würde
> interessieren, wie ich das analog realisieren kann.

Mal abgesehen davon dass ich immer noch nicht verstehe warum du das 
ganze Pulsen willst (soll es eine Art Lichtschranke werden?), würde mich 
interessieren, warum du denn jetzt unbedingt einen gleichgerichteten 
Sinus benötigst. Mir geht das einfach nicht in den Kopf.

Gruß,
Magnetus

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Timo D. schrieb:
> Mich würde interessieren, wie ich das analog realisieren kann.
Das ist nicht so einfach, und mit der umständlichste Weg wäre, von dem 
rechtecksignal auf das "gleichgerichtete" Sinussignal zu kommen.

Wenns nicht unbedingt haargenau 12Vss sein müssten, dann hat Andreas 
schon einen möglichen Lösungsweg vorgeschlagen. Ich würde schaätzen, 
dass du mit so einer Lösung auf etwa 10-11Vss kommen wirst.
eine andere Möglichkeit wäre, erst mal ein Sinussignal zu erzeugen, das 
dann gleichzurichten, und anschliessend zu verstärken...

Wobei mir diese Sache hier überhaupt noch nicht in den Kopf will:
> über eine Fotodiode das Signal detektieren um
> anschließend den erzeugten Frequenzanteil aus dem Signal wegzufiltern.
Wieso erzeugst du erst aufwendig ein breites Frequenzspektrum (diese 
Spitzen im gelcihgerichteten Sinussignal, dazu die Nichtlinearität des 
LED-Stroms), wenn du hinterher irgendwas wieder rausfiltern willst. 
Optische Übertragungsstrecken arbeiten idR. immer digital. Da gibt es 
nur: Licht an oder Licht aus.

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