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Bei den hier wiederholt vorgestellten Frequenzzählern mit unterschiedlichen Lösungsansätzen tauchte immer wieder die Frage nach einer geeigneten Eingangsstufe auf. Die hier vorgeschlagene Schaltung arbeitet von DC – 50MHz und kommt mit einer einzigen Versorgungsspannung +5VDC/25mA aus. Mit den Einstellmöglichkeiten von AC/DC-Kopplung, zuschaltbarer Tiefpass (ca. 100kHz) und Offset-Regler sollte man auch bei schwierigeren Signalformen einen stabilen Trigger bekommen. Die Eingangsempfindlichkeit ist in Stufen 0,03 – 0,1 – 0,3 – 1 – 3 – 10 Vrms umschaltbar. Die Eingangsimpedanz beträgt ca. 1M || 22pF. Zur Schaltung von links nach rechts: 1. Signaleingang mit Schalter AC/DC-Kopplung 2. kompensierter Abschwächer mit 1 – 3 – 10 Stufung 3. symmetrischer Überspannungsschutz 440k || 500pF und 2 x 3 1N4148 4. JFET-Differenzstufe zur Impedanzwandlung, Anhebung der DC-Pegel, Tiefpassfilter und Offset-Regler 5. Differenzkomparator mit Hysterese, Trigger-LED und Signalausgang Als Bauteile werden weitgehend SMD-Typen einseitig bestückt; die andere Seite der Leiterplatte ist zur besseren Schirmung als GND-Fläche ausgeführt. Um eine Spannungsfestigkeit von 100VDC zu erhalten, bestehen R1+C1 sowie R7+C7 aus einer Reihenschaltung. Um den Ausgang des Komparators vom Eingang zu entkoppeln, liegen dessen Bauteile auf der anderen Platinenseite – weit vom Eingang entfernt. Beim ersten Musteraufbau habe ich die Platine nebst Schaltern+Poti in eine geschirmtes Gehäuse TEKO 372 eingebaut. Einen offenen Aufbau halte ich für möglich aber nicht sehr geschickt. Als Impedanzwandler dient hier der PMBF J620 (2 x JFET). Er ist ein entscheidenes Bauteil, da er den Eingangspegel von GND-Potential auf ca. 1,5V anhebt. Nur dadurch ist es möglich mit einer Spannungsversorgung von 5VDC auszukommen. Da zwei JFETs in einem kleinen Gehäuse sitzen, ist die Drift und Exemplarstreuung gering. Mit Trimmpoti POT1 wird der Nullpunkt abgeglichen, der durch das externe Offset-Poti entsteht. Zum Abgleich wird das Offset-Poti in Mittelstellung gebracht und dann POT1 so verstellt, daß die LED von AUS auf EIN wechselt. Anschließend dient die LED zur Kontrolle des richtigen Triggerpunktes und schaltet mit der fallenden Flanke des Eingangssignals EIN. Diese Schaltrichtung ist gewollt, da somit Eingangssignale mit +DC-Offset durch Rechtsdrehung (im Uhrzeigersinn) des Offset-Potis kompensiert werden. Der nachfolgende Zähler sollte somit auch auf die fallende Flanke am Eingang triggern, die in der Praxis zumeist steiler als eine (passive) steigende Flanke ausfällt. Als Beispiel: Hallsensor mit passiven Pullup. Am Schaltverhalten und an der Helligkeit der LED kann man den Triggerpunkt finden und optimieren. T1 aktiviert einen Tiefpass und könnte auch durch einen Schalter ersetzt werden. Er ist ein Kompromiss (RDSon, Cout), bietet aber den Vorteil des kompakten Aufbaus. Wer sich noch nicht für den passender Frequenzzähler entschieden hat, findet ihn vielleicht hier: http://www.mino-elektronik.de/fmeter/neue_versionen.htm Viel Erfolg!
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Ich habe folgende Frage. Wenn am Gate von Q1 G$1 ein DC Spannung von 2,5V ( Offsetpoti in Mittelstellung ) und das Gate von Q1 G$2 auf eine DC Spannung von 0V liegt. Wie soll die Differenzstufe dann symetrisch arbeiten? Würde nicht am unteren Ende des Offsetpotis eine Spannung von -5V benötigt, damit in Mittelstellung des Potis hier auch 0V liegt, und somit die Differenzstufe symetrisch betrieben wird? Ralph Berres
Die Spannung vom Poti wird durch R15 und R16 geteilt an Gate Q1 G$1 gelegt; der Hub ist ca. 220mV mit 110mV in Mittenstellung des Potis. Diese leichte Asymmetrie wird durch das Trimm-POTI ausgeglichen. Die Ströme durch die FETs sind daher leicht unterschiedlich. Die 250 Ohm für den Trimmer sind 'aus der Kiste gegriffen'. Besser sind eigentlich 50 Ohm fürs Poti und für R8 und R9 220 Ohm, um feiner abgleichen zu können. Der PMBF J620 ist besser als erwartet und viel, viel besser als z.B. 2 x BF245 o.ä.. Die leichte 'Verstimmung' der FETs ist der Kompromiß, wenn man nur eine +5V zur Verfügung hat. Mit zusätzlichen -5V könnte man auch noch die Source-Widerstände durch Stromquellen ersetzen und je eine Eingangsschutzdiode gegen +5V und -5V legen. Um beliebige Eingangssignale in Rechtecksignale zu wandeln, ist die Schaltung völlig ausreichend. Die obige Beschreibung ist etwas ungenau: die Differenzstufe ist erst im Komparator, die FETs puffern nur symmetrisch mit (nahezu) gleicher Drift.
Sind vielleicht blöde Fragen, aber wozu sind C1.1, ... , C6.2 gut? Und warum kann R0 nicht einfach eine Brücke sein?
Philipp schrieb: > wozu sind C1.1, ... , C6.2 gut? Frequenzkompensierter Spannungsteiler. http://www.schruefer-messtechnik.de/EMT-Uebungen/Loesungen/2.2.2-tastkopf-02b.pdf
Philipp schrieb: > Und warum kann R0 nicht einfach eine Brücke sein? Könnte "ja", sollte "nein". C0 kann im AC-Betrieb auf einige zig Volt aufgeladen sein. Beim Umschalten auf DC (Schalter wird geschlossen) muß C0 entladen werden. Dabei begrenzt R0 den Enladestrom und schont den Schalter.
@ArnoR Okay, dankeschön. Damit werde ich wohl wieder 'ne weile beschäftigt sein. @m.n. Okay, nach dem mich der Frequenzkompensierte Spannungsteiler so verwirrt hat, bin ich auf das offensichtlichste nicht mehr gekommen XD Danke euch beiden.
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