Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sinussignal IC gesucht


von Bobo (Gast)


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Hallo zusammen,

kennt jemand ein IC bei dem man eine Frequenz, z.Bsp. als Rechteck 
vorgibt und am Ausgang ein Sinussignal liefert.
Die Frequenz muss dabei nicht in Phase, aber nominal gleich sein.

Euer Bobo

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bobo schrieb:
> kennt jemand ein IC bei dem man eine Frequenz, z.Bsp. als Rechteck
> vorgibt und am Ausgang ein Sinussignal liefert.
Das nennt sich PLL...

> Die Frequenz muss dabei nicht in Phase, aber nominal gleich sein.
In welchem Bereich 1-10-100-1k-1MHz?

von Bobo (Gast)


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1-100kHz

Für was steht PLL? Wie kompliziert ist das bei, mittelmäßigen 
Elektronikkenntnissen?

von ingo (Gast)


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Für eine diskrete Frequenz (oder eine Variation deutlich unter 1:2) 
genügt u.U schon ein aktiver Tiefpass
mfG ingo

von Bobo (Gast)


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Nein die Frequenz ist entscheidend und sollte identisch sein.

Um mal ein bissl auszuholen.

Ich wollte mit diesem Sinus die Induktivität einer Spule 
messen(Resonanzverfahren), ohne die vorgegebene Frequenz(ist ja damit 
bekannt) messen zu müssen. Das wäre ich ja blöd wenn ich was 
vorgegebenes messen würde.

Grüße Bobo

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bobo schrieb:
> Ich wollte mit diesem Sinus die Induktivität einer Spule
> messen(Resonanzverfahren),
Im Rechteck ist auch ein Sinus enthalten. Und wenn du damit einen 
Schwingkreis (= Filter) anregst, dann bleibt fast nur noch der Sinus 
übrig...

von Bobo (Gast)


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Ja das mit dem Schwingkreis ist mir bekannt, finde ich aber nicht so 
elegant.

Wollte das ganze sogut wie "ohne" Analogtechnik machen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bobo schrieb:
> Wollte das ganze sogut wie "ohne" Analogtechnik machen.
Wozu dann ein Sinussignal?

Seis drum: du hast mich offenbar nicht ganz verstanden...
Wie stellst du dir dein Resonanzverfahren vor?
Eine (unbekannte) Spule und ein Kondensator als Schwingkreis, und dann 
den Spannungsverlauf protokollieren?
Dafür reicht zum Anregen auch das Rechtecksignal...

von Bobo (Gast)


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Hallo Lothar,

ich habe das mit dem Schwingkreis verstanden. Habe auch dich verstanden. 
Habe auch das Resonanzverfahren verstanden. :)

Mein Ziel war bisher nicht den gesamten Spannungsverlauf zu 
digitalisieren, sondern nur den Spitzenwert (mittels 
Spitzenwertgleichrichter).

Das Rechtecksignal macht mir zu viele Oberschwingungen.
Trotzdem danken fürs hartnäckig bleiben.

Wie schauts nun mit dem PLL aus?

Beste Grüße
Bobo

von Andrew T. (marsufant)


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Bobo schrieb:
> Ja das mit dem Schwingkreis ist mir bekannt, finde ich aber nicht so
> elegant.

Dann erhöhen wir einfach den Aufwand in der Realisierung. Ähm, die 
eleganz .-)

>
> Wollte das ganze sogut wie "ohne" Analogtechnik machen.

elektor, digitaler Sinus/Rechteckgenerator.

Daraus nur den VCO, die PLL und den 32 step sine converter nutzen.

von Andrew T. (marsufant)


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Bobo schrieb:
> Wie schauts nun mit dem PLL aus?
>


sobald wikipedia wieder online ist... guckst Du da.

von Bobo (Gast)


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Gibts von Elektor nen Link? Also ich meine nicht www.elektor.de sondern 
den Link zu Schaltung.

Mit Wiki und PLL werde ich machen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bobo schrieb:
> Mein Ziel war bisher nicht den gesamten Spannungsverlauf zu
> digitalisieren, sondern nur den Spitzenwert (mittels
> Spitzenwertgleichrichter).
Das meinte ich auch:
den Spitzenspannungs- oder Spannungsspitzenverlauf über die Frequenz... 
;-)

Allerdings eben angeregt durch (d)ein Rechtecksignal.

von Bobo (Gast)


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Lothar,

du bist echt hartnäckig. Das imponiert mir :)
Und jetzt sag mir wie der IC heißt der das kann :)))

Beste Grüße

von Noch so einer (Gast)


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Das muss ja toller Schwingkreis sein der von 1-100kHz durchstimmbar ist?

Es wird sich doch wohl noch ein ICL8038 auftreiben lassen?

von Bobo (Gast)


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ICL8038 ist super. Intersil schreibt aber auf ihr Datenblatt "not 
recommended for new design". Gibt es da was neueres?

von Noch so einer (Gast)


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Bobo schrieb:
> Intersil schreibt aber auf ihr Datenblatt "not
> recommended for new design". Gibt es da was neueres?

Wenn du nur ein Stück benötigst sollte dich das nicht interessieren. 
Einen Nachfolger gibt es nicht - leider.
Heute muss ja alles mindestens PLL und nach Möglichkeit FGPA sein.

Alternative:
Rechne mal aus, ob der XMAGA mit DAC-Ausgang sowas liefern kann.

von Bobo (Gast)


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Theoretisch wäre ja auch eine DDS möglich, als Controller verwende ich 
derzeit den ATMega324P. Der hat einiges an Speicher...

Nur kann ich keine DDS...

von Edding (Gast)


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Bobo schrieb:
> Nur kann ich keine DDS...

Und deswegen wolltest du mit dem Mega ein Rechtecksignal erzeugen, was 
du anschliessend irgendwie in einen Sinus wandelst?

http://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=DDS

bzw, vermutlich hilfreicher:
http://www.mikrocontroller.net/forum/codesammlung?filter=DDS
und daraus:
Beitrag "DDS Funktionsgenerator"

von Du (Gast)


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Ja.

Der Mega kann ja kein Sinus, nur ein Stufensinus. Den müsste man wieder 
glätten...

Also entweder Tiefpass oder den ICL8038, der Bauteil aufwand wäre der 
gleiche. Der Programmieraufwand nicht und der Stromverbrauch ist dann 
mit Sicherheit auch unterschiedlich.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bobo schrieb:
> du bist echt hartnäckig. Das imponiert mir :)
Jupp. Ok, nochmal langsam, zum Mitschreiben:
Nimm den Ausgang des uCs mit seinen 5V. Schalte den über einen 
Widerstand auf einen Parallelschwingkreis (mit der unbekannten Spule). 
Schalte dann eine Gleichrichterdiode an den Schwingkreis. Hinter die 
Diode noch einen kleinen C und dann ab in den ADC-Eingang.
Fahre dann die RECHTECK-Frequenz am uC-Ausgang schrittweise von 1 Hz bis 
100kHz durch. Und die Stelle, an der die höchste Spannung auftritt, das 
ist die Resonanzfrequenz...

> Und jetzt sag mir wie der IC heißt der das kann :)))
Wie wärs damit:
> als Controller verwende ich derzeit den ATMega324P

von Bobo (Gast)


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Hallo Lothar,


deine Idee ist toll...

Mir gefällt blos nicht das ich dann die Frequenz und die Amplitude 
messen muss. Ich bin der Meinung der Mega mag Frequenzzählen nicht so...

Hab die Genauigkeit jetzt nicht durchgerechnet, obwohl 1kHz-Schritte 
müsste der hinbekommen.

Ich probier es mal aus und sage danke.

Beste Grüße

von Edding (Gast)


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@Lothar:

Wo hast du deine Glaskugel gekauft?
Meine hat mir noch nicht angezeigt, das Bobo ein LCR-Meter o.Ä. bauen 
will...

Wär vielleicht mal ne Idee das Bobo mehr zu seiner Anwendung erzählt.

von Edding (Gast)


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Nachtrag:
Brauch garkeine Glaskugel, muss nur den ganzen Thread lesen...

Sorry.

von Bobo (Gast)


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Also die Glaskugel kann man irgendwo zwischen Posting 4 und 6 erkennen 
;)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Bobo schrieb:
> deine Idee ist toll...
Nicht wahr, wenn man sie mal verstanden hat... ;-)
Ich habe dir das mal simuliert: der uC gibt eine Rechteckspannung aus, 
und dann kommt der Schwingkreis und ein simpler Gleichrichter...

Da sieht man an den "kleinen" Maxima schön die Oberwellen des Rechtecks, 
die aber nicht weiter stören: der stärkste (aka. Grundfrequenz) gewinnt.

> Mir gefällt blos nicht das ich dann die Frequenz und die Amplitude
> messen muss. Ich bin der Meinung der Mega mag Frequenzzählen nicht so...
Ähmmm....
Du gibst die Frequenz mit dem uC doch aus. Dann mußt du sie doch nicht 
messen, du kannst sie ganz einfach berechnen... :-o

von Bobo (Gast)


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Was für ein Programm ist das?

Naja wollen mal schauen ob das wirklich so gut funktioniert...
Theorie ist ja immer ganz schön, aber die Praxis.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Bobo schrieb:
> Was für ein Programm ist das?
LTSpice

> Naja wollen mal schauen ob das wirklich so gut funktioniert...
> Theorie ist ja immer ganz schön, aber die Praxis.
Es funktioniert in der Praxis mit genau diesen Bauteilen grundlegend 
auch so. Nur mit den Bauteilwerten wirst du speziell für deine Anwendung 
noch ein wenig herumspielen müssen: die Resonanzfrequenz habe ich hier 
gerade bei ca. 1.5kHz liegen, das wäre quasi direkt an deiner 
Untergrenze...

Mir ging es erstmal ums Prinzip: du willst da irgend einen Aufstand mit 
Sinussignalen machen, der eigentlich gar nicht nötig ist.

von Bobo (Gast)


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Naja Aufstand kann ich so nicht durchgehen lassen.
Habe vor kurzem schonmal im Forum gefragt. Dabei bin ich damals von 
einem
einfachen Rechtecksignal ausgegangen und man hat mir wärmstens ans Herz 
gelegt.

Nein anders man hat es mir ans Herz gebrüllt ;) das ich unter keinen 
umständen ein einfaches Rechteck nehmen soll!

Grund: OBERWELLEN

Du sagt mir jetzt das Gegenteil, aber okay ich habe es noch nicht 
ausprobiert.

Beste Grüße und Danke für die Mühe
Bobo

von Andrew T. (marsufant)


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Bobo schrieb:
> Naja Aufstand kann ich so nicht durchgehen lassen.
> Habe vor kurzem schonmal im Forum gefragt. Dabei bin ich damals von
> einem
> einfachen Rechtecksignal ausgegangen und man hat mir wärmstens ans Herz
> gelegt.
>
> Nein anders man hat es mir ans Herz gebrüllt ;) das ich unter keinen
> umständen ein einfaches Rechteck nehmen soll!
>
> Grund: OBERWELLEN

Bei weitem Nicht alles, was man hier im Forum zugerufen bekommt, ist 
auch wirklich kompetent.

Aber bei Lothar bist Du in guten Händen, sein Vorschlag paßt.

>
> Du sagt mir jetzt das Gegenteil, aber okay ich habe es noch nicht
> ausprobiert.

Mach es, es funktioniert fast sofort.

von MaWin (Gast)


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> man hat mir wärmstens ans Herz gelegt.
> unter keinen umständen ein einfaches Rechteck nehmen soll!
> Du sagt mir jetzt das Gegenteil,

Das liegt nicht an den Forumsteilnehmern, sondern an dir:

Ohne eine eindeutige vollständige und genaue Beschreibung
dessen was du tun willst/musst, kann es keinen
perfekten treffenden idealen Lösungsvorschlag geben.

Solltest du wirklich Induktivitäten messen wollen,
ist die Genauigkeit, der notwendige Messbereich,
der Einfluss von Nebenwerten (z.B. kapaztivem Anteil
von Spulen) notwendig, um die passenden Aufbau
nennen zu können. Eine Schwingkreisspule misst man
halt anders also eine Schaltregler-Speicherdrossel,
zumindest wenn man mit den Messwerten was anfangen
könne will.

Am einfachsten wäre es, wenn du dir selbst mal einige
bestehende Induktivitätsmessgeräte ansiehst, und deren
Eigenschaften im Vergleich zum Aufwand siehst, und dir
dann überlegst, was du nach welcher Methode aufbauen willst.

von Ulirch (Gast)


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Sinusgeneratoren gibt es viele. Noch nicht genannt sind hier der XR2206 
- der ist ähnlich den ICL8038 nur noch etwas besser zu bekommen.
Es gibt auch fertige DDS Chips wie AD9832 - wenn man so kleine chips 
mag. Es ist auch kein Drama die Frequenz des Sinussignals zu messen 
statt aus einem Rechteck zu erzeugen - messen geht mit einem µC einfach 
und gut.


Wenn es nur um die Induktivitätsmessung geht, gibt es vermutlich 
einfachere Verfahren:
1) LC Oszillator mit der unbekannten Induktivität
2) Einen Dreieckförmigen Stromverlauf vorgeben und dann die Spannung 
Phasenrichtig gleichgerichtet messen.
3) so ähnlich mit Sinusform. Wirklich kritisch ist die Wellenform nicht.

Bei den letzten beiden Verfahren ist die Frequenz normal fest, und die 
Auswertung un Anzeige kann ggf. auch rein analog erfolgen. Das Verfahren 
läßt sich aber auch gut mit einem µC realisieren.

von Noch so einer (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Nur mit den Bauteilwerten wirst du speziell für deine Anwendung
> noch ein wenig herumspielen müssen: die Resonanzfrequenz habe ich hier
> gerade bei ca. 1.5kHz liegen, das wäre quasi direkt an deiner
> Untergrenze...

Typisch Simulant!

Da wo es spannend wird sollen andere verzweifeln. Fahr doch mal bis 
100kHz hoch, ohne ein Bauteil zuwechseln. Die Gleichspannung die dann 
noch zur Verfügung steht muss der ADC auch noch auflösen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Noch so einer schrieb:
> Da wo es spannend wird sollen andere verzweifeln. Fahr doch mal bis
> 100kHz hoch, ohne ein Bauteil zuwechseln. Die Gleichspannung die dann
> noch zur Verfügung steht muss der ADC auch noch auflösen.
Was meinst du mit "Auflösen"?
Eine Gleichspannung kann ein noch so langsamer ADC immer auflösen...
Oder kann es sein, dass du die Funktionsweise der Schaltung noch nicht 
so richtig verstanden hast?

> Fahr doch mal bis 100kHz hoch, ohne ein Bauteil zuwechseln.
Woran siehst du, dass da nicht bis 100kHz hochgefahren wird?
Immerhin wird hier exponetiell durchgewobbelt, sieh dir mal die Formel 
der Frequenz an. Wenn ich kein Bauteil wechsle wird auch die 
Resonanzfrequenz bei 1,5kHz bleiben...
Erwartest du, dass in der Zeit nach 1sec die Spannung noch einmal 
deutlich ansteigt? Falls ja: warum?

> Typisch Simulant!
LOL... dass du dich da mal nicht grundlegend täuschst... :-D
Ein Verdacht:
hattest du mal schlechte Erlebnisse mit falschen Simulationsergebnissen?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite



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Bitteschön: jetzt läuft die Simulation durch bis 100kHz mit 
unveränderten Bauteilwerten. Die Resonsanzfrequenz liegt mit 1mF bei 
5,04kHz
Dann die Induktivität um den Faktor 10 verkleinert -->
Die Resonsanzfrequenz liegt mit 0.1mF bei 15,9kHz

Und das passt recht gut zu

Die Überhöhung fällt bei schlechten Spulen (kleine Güte, hoher 
Serienwiderstand) deutlich geringer aus...   :-o
Daher wäre eine geringere Bedämpfung des Schwingkreises auch sinnvoll.
Auch die Einkopplung könnte z.B. noch symmetrisch gemacht werden...

Allerdings würde ich in der Praxis auch die Variante mit dem 
LC-Oszillator und der anschliessenden Frequenzmessung bevorzugen.

von Ralph B. (rberres)


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Die wirklich guten LCR Messgeräte messen, im Gegensatz zu der oben 
beschriebene Resonanzmethode, die Phasenabweichung zwischen Strom und 
Spannung in einer Messbrücke und errechnen daraus dann die Parameter des 
Bauelementes. Im Grunde genommen sind das schon
vektorielle Netzwerkanalyzer.

Ralph Berres

von Andrew T. (marsufant)


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Tja, aber da der TE ausdrücklich Resonanzmessung wünscht,

genügt ihm das schlichtere Messverfahren.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ralph Berres schrieb:
> und errechnen daraus dann die Parameter des Bauelementes.
Das ist nämlich der Knackpunkt: mit dieser simplen Resonanzmethode lässt 
sich die Güte der Spule nämlich nicht so ohne weiteres feststellen...

von Bobo (Gast)


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Hallo zusammen,

freue mich das hier richtig Schwung in die Sache kommt. ;)
Was genau ist durchwobbeln? Ich kenne schwabbeln und sabbeln aber 
wobbeln?
Okay Spaß bei seite ich kenns wirklich nicht.

Noch mal kurz zur Spule. Ich möchte die Induktivität einer Luftspule 
messen, also ohne Kern.

Dabei handelt es sich nicht um eine Schwingkreisspule oder eine 
Speicherdrossel... sondern einfach um eine Luftspule.

Beste Grüße
Bobo

von Andrew T. (marsufant)


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Lothar Miller schrieb:
> Allerdings würde ich in der Praxis auch die Variante mit dem
> LC-Oszillator und der anschliessenden Frequenzmessung bevorzugen.

Das wäre auch meine Wahl.

Es gibt da übrigens eine nette Selbstbauschaltung mit einem 
LC-Oszialltor der auch noch bei recht extremen L-zu-C Verhältnis 
anschwingt (So z.B.  5nF zu 10H). War IMHO Bestandteil einer Funkschau 
LC-Messgeräte Schaltung.

Und das funktioniert erstaunlich gut mit geringem Aufwand .-)

von Andrew T. (marsufant)


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Bobo schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> freue mich das hier richtig Schwung in die Sache kommt. ;)
> Was genau ist durchwobbeln? Ich kenne schwabbeln und sabbeln aber
> wobbeln?
> Okay Spaß bei seite ich kenns wirklich nicht.

Tipp:

http://www.lmgtfy.com/?q=wobbeln

von Ralph B. (rberres)


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Bobo schrieb:
> Noch mal kurz zur Spule. Ich möchte die Induktivität einer Luftspule
>
> messen, also ohne Kern.

Es gibt für 39 Euro oder so in der Bucht  ein L-C Messgerät welches den 
Wert direkt in ein LCD Display anzeigt. Das geht soweit runter, das man 
noch die Induktivität von 2cm Draht messen kann ( was die 
Funkschauschaltung übrigens nicht kann ). Es arbeitet mit einen kleinen 
Mikroprozessor. Welches Messverfahren dort angewendet wird kann ich 
allerdings nicht sagen.

Ich meine nur für 39 Euro lohnt sich ein Selbstbau eigentlich nicht 
mehr.

Beide Messgeräte ( die 39 Euro Lösung als auch die Funkschaulösung ) 
habe ich bei mir im Einsatz. Insbesonders diese kleine 39 Euro Baugruppe 
funktioniert erstaunlich gut. Einziger Nachteil. Beide Geräte haben 
einen ziemlich hohen Stromverbrauch, der auch noch von der Größe des zu 
vermessenden Bauteiles abhängt.

Ralph Berres

von Bobo (Gast)


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Für den Selbstbau reicht aber Lochraster oder sogar ein Breadbord und
wenn man dann noch das ganze an ein Bussystem oder eine SPS koppeln 
möchte,
sind auch die 39€ nicht mehr die Lösung des Problems.

von Ralph B. (rberres)


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Schaue mal in der Bucht unter der Artikelnummer 320585275453

Ob sich da ein Selbstbau noch lohnt?

Ralph Berres

von Ulirch (Gast)


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Wenn man wirklich nach dem Resonanz-verfahren messen will, dann geht das 
reicht einfach wenn man den Schwingkreis schwingen läßt und die Frequenz 
per Zähler bestimmt.  Ein Frequenzzähler ist für mit einem µC leichter 
als ein Generator. Per Generator die Kurve durch zu fahren ist die 
wirklich umständliche Methode. Auch das ginge ggf. noch mit einem 
Rechteck.


Mit relativ wenig extra Aufwand könnt man so auch gleich eine 
Kombination aus L/C Messgerät und Frequenzzähler aufbauen.


Das Sinussignal zur Anregung wäre höchstens interessant wenn man den Weg 
über einen vereinfachten Netzwerkanalysator haben will. Da kommt man 
auch mit 1 oder 2 festen Frequenzen schon recht weit.

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