Hi Leute :) Habe gerade ein neues Projekt in Angriff genommen. Und zwar handelt es sich dabei um einen NF Frequenz-Zähler. Er soll von möglichst kleinen Frequenzen bis ca. 1MHz messen können. Das ganze realisiere ich mit einem PIC aus der 18er Serie und dessen Timer 1 (Capture Register...) Nun stehe ich aber bereits an :S Und zwar will ich ja verschiedene Amplituden einer Sinus-, Dreieck- und Rechteckspannung messen. D.h. ich möchte eine 100mV Schwingung an den PIC-Port hängen aber auch eine 10V... Weiter natürlich auch +/- Schwingungen. Fazit: So zimlich alles :D Im Endeffekt wäre es natürlich toll wenn ich einfach eine 5V Schwingung am Port habe, die ich dann ausmessen kann. Das heisst ich möchte die Pegel IRGENDEINER Schwingung auf +5V/0V wandeln, die Frequenz aber beibehalten. Leider bin ich nicht so gut in der Analogtechnik und habe lieber Software! :D Ich hoffe jemand kann mir ein Wenig helfen bei dem Thema... MFG
Sandro schrieb: > Das heisst ich möchte die Pegel IRGENDEINER Schwingung auf +5V/0V > wandeln, die Frequenz aber beibehalten. Das wird nicht gehen, denn IRGENDEINE Schwingung kann durchaus mehrere Nulldurchgänge pro Periode haben. Wenn du garantieren kannst, dass deine Schwingung nur 2 Nulldurchgänge pro Periode hat (so wie ein Sinus, ein Rechteck oder ein Dreieck), dann kannst du mit einem Komparator mit Hysterese viel ausrichten. Dort kommt hinten dann ein Rechteck mit der Frequenz deines Originalsignals heraus.
Sandro schrieb: > Hi Leute :) > > Habe gerade ein neues Projekt in Angriff genommen. Und zwar handelt es > sich dabei um einen NF Frequenz-Zähler. Er soll von möglichst kleinen > Frequenzen bis ca. 1MHz messen können. Hier im Forum läuft ein umfangreicher Thread für ein Zähler bis 40Mhz. Vielleicht könntest Da da ja was von übernehmen. Gruss Harald
Lothar Miller schrieb: > Wenn du garantieren kannst, dass deine Schwingung nur 2 Nulldurchgänge > pro Periode hat (so wie ein Sinus, ein Rechteck oder ein Dreieck), dann > kannst du mit einem Komparator mit Hysterese viel ausrichten. Dort > kommt hinten dann ein Rechteck mit der Frequenz deines Originalsignals > heraus. Ja das kann ich garantieren! Habe ich wohl ein Wenig falsch formuliert. Scheint mir eine gute Lösung zu sein aber 100% Blicke ich noch nicht ganz durch... Funktioniert das auch bei einer +5V/-10V Schwingung?
Harald Wilhelms schrieb: > Hier im Forum läuft ein umfangreicher Thread für ein Zähler bis > 40Mhz. Vielleicht könntest Da da ja was von übernehmen. > Gruss Hast du mir vieleicht ein Link zu dem Thread? Anscheinend laufen hier einige (für mich nicht sehr hilfreichen) Projekte auf diesem Gebiet...
Sandro schrieb: > Harald Wilhelms schrieb: >> Hier im Forum läuft ein umfangreicher Thread für ein Zähler bis >> 40Mhz. Vielleicht könntest Da da ja was von übernehmen. >> Gruss > > Hast du mir vieleicht ein Link zu dem Thread? Anscheinend laufen hier > einige (für mich nicht sehr hilfreichen) Projekte auf diesem Gebiet... Erster Link in der Suchfunktion mit 40MHz: Beitrag "Frequenzzähler 1Hz - 40MHz" Gruss Harald
Der Thread mit dem 40 MHz Zähler wird nicht viel helfen, da fehlt gerade die analoge Eingangsstufe weitgehend. Man könnte sich etwas am Trigger Eingang von Oszilloskopen orientieren, besonders dem Automatischen. So lange man keine sehr kleinen Signal (unter etwa 10 mV) noch auswerten muss, könnte man als erstes analog die Maximal und Minimalwerte der Spannung bestimmen, und dann über den µC bestimmen was man DC Offset dazu geben muss und wie weit man verstärken muss. Dazu bräuchte man also einen variablen Verstärker, den der µC umschalten kann. Nach der passenden Verstärkung (vom µC aus eingestellt) könnte man denn auf einen festen Schmidt trigger gehen um aus dem Analogen Signal was digitales zu machen. Was ist mit möglichst kleinen Frequenzen gemeint ? Solche Superlative sind immer mit Vorsicht zu sehen. Ganz ohne untere Grenze kann man kaum zwischen einen kleinen Teil eines extrem Niederfrequentem und großen Signals mit etwas rauschen und einem sehr kleinen höherfrequenten Signal unterscheiden - man weiss ja nicht ob da nicht morgen noch was kommt an Signal.
Harald Wilhelms schrieb: > Hier im Forum läuft ein umfangreicher Thread für ein Zähler bis > 40Mhz. O ha, die Leute dort sind sehr findige Programmierer, aber als Input haben sie schlichtweg ein fertiges TTL-Signal vorgesehen und derzeit hadern sie immer noch mit der Programmierung herum. Ich hatte mal ein alternatives Projekt durchgezogen: ein Frequenzzähler mit nem PIC (Beitrag "PIC - Frequenzzähler weit über 50 MHz auf die minimalistische Art") Das Projekt ist fertig, mein Zählerchen läuft prächtig, kurzum, ich bin damit zufrieden, nur die Stromaufnahme bei hohen Frequenzen (100 MHz) mißfällt mir. Meine Gedanken bei der Entwicklung hab ich in einigen PDF-Anhängen dargelegt, ach, lies dich einfach mal durch und such dir das für deinen Zweck passende heraus. W.S.
Ulrich schrieb: > So lange man keine sehr kleinen Signal (unter etwa 10 mV) noch auswerten > muss, könnte man als erstes analog die Maximal und Minimalwerte der > Spannung bestimmen, und dann über den µC bestimmen was man DC Offset > dazu geben muss und wie weit man verstärken muss. Danke für die umfangreiche Antwort! Nach einigen Überlegungen bin ich genau auf die gleiche Lösung gekommen... 1. Offset entfernen 2. Automatisch auf TTL Pegel verstärken und fertig. Ich frage mich jedoch noch ob das wirklich gut ist?! Denn da ich dann immer noch den A/D-Wandler vom PIC benötige (benötigt Zeit den auszulesen) benötigt das mehr Zeit!! Wenn ich nun höhere Frequenzen messen will habe ich keine Garantie mehr das es immer noch stimmt :S Hat jemand schon mal einen Offset aus einem Sinussignal entfernt? Da habe ich null Ahnung wie das gehen soll! Vielen Dank
Ulrich schrieb: > Der Thread mit dem 40 MHz Zähler wird nicht viel helfen, da fehlt gerade > die analoge Eingangsstufe weitgehend. Die findet man aber hier; Beitrag "Eingangsstufe für Frequenzzähler DC-50MHz, +5V"
Sandro schrieb: > Hi Leute :) > > > > Habe gerade ein neues Projekt in Angriff genommen. Und zwar handelt es > > sich dabei um einen NF Frequenz-Zähler. Er soll von möglichst kleinen > > Frequenzen bis ca. 1MHz messen können. Da würde ich den leicht und nachbausicher zu erstellenden Vorverstärker DC-10MHz aus der Funkschau nehmen. Meld Dich hier mal an, dann schicke ich Dir den Schaltplan.
Andrew Taylor schrieb: > Sandro schrieb: >> Hi Leute :) >> >> >> >> Habe gerade ein neues Projekt in Angriff genommen. Und zwar handelt es >> >> sich dabei um einen NF Frequenz-Zähler. Er soll von möglichst kleinen >> >> Frequenzen bis ca. 1MHz messen können. > > Da würde ich den leicht und nachbausicher zu erstellenden Vorverstärker > DC-10MHz aus der Funkschau nehmen. > > Meld Dich hier mal an, dann schicke ich Dir den Schaltplan. Könntest Du da mal Heftnummer und Jahrgang nennen (oder mir auch ne Email schicken)? Gruss Harald
Gerne doch Letzteres. Aber habe bitte Geduld - ich komme erst am WE wieder dazu.
Weiss denn nun jemand wie ich den DC Offset aus einem Signal zwischen 1Hz und 1MHz entfernen kann? :S Suche schon den ganzen Morgen jegliche Bücher ab!
Schau mal unter "kondensator" in der Zeitschrift "Bäckerblume". SCNR
Wenn man die 1 Hz als untere Grenze hat, bzw. annehmen kann, geht das entfernen des Offsets mit einem Hochpass - da reicht auch schon 1. Ordnung. Das kann auch einfach ein Kondensator (z.B. 1 µF) am Eingang und dann ein Hochohmiger Widerstand (z.B. 1 M) nach Masse sein. So super genau muss die Entfernung der Gleichspannung auch nicht sein, solange der Rest deutlich kleiner ist als die Signalamplitude stört der nicht. Die zusätzliche Messung mit dem AD Wandler muss nicht besonders schnell sein, wenn man die Bestimmung der maximalen und minimalen Spannung erst analog mach (z.B. per Diode und Kondensator). Das geht zumindest für nicht extrem niedrige Frequenzen ganz gut. Bei Frequenzen unter vielleicht 1-10 Hz müsste der µC die Spannung aber eher mehrmals auslesen und dann daraus nochmal maximalwert und minimalwert bestimmen. Die Messung der Amplitude könnte man auch hinter der Variablen Verstärkung (zumindest der Grobe Teil) machen und dann die Amplitude und ggf. auch den Offset passend Regeln. So muss die Messung der Maxima und Minima nicht so genau und linear sein - Hauptsache um den Sollwert klappt es gut. Je nach Wellenform müsste man ggf. auch hier noch einmal den Offset anpassen - denn mit dem Hochpass wird der Mittelwert der Spannung auf 0 gebraucht und die Auslenkung nach oben bzw. unten muss nicht symmetrisch sein. Die eigentliche Messung über nimmt doch weitgehend die Hardware im µC. Das einzige was man vermeiden muss, ist das der AD Wandler oder was anderes die Interrupts blockiert. Dann ist es egal wenn der µC daneben noch was anderes zu tun hat. Wenn man auch deutlich über 1 MHz kommen will, kann man das Verfahren wechseln und dann klassisch zählen statt die Dauer von N Perioden zu messen, oder man schaltet einen externen Vorteiler von z.B. :64 dazu und bleibt bei der reziproken Messung.
Ulrich schrieb: > Das kann auch einfach ein Kondensator (z.B. 1 µF) am Eingang und dann > ein Hochohmiger Widerstand (z.B. 1 M) nach Masse sein. Wow vielen Dank für die Antwort :) Also das mit dem Hochpass ist mir auch schon durch den Kopf gegangen. Nur liegt das Problem bei den kleinen Frequenzen von 1Hz aufwärts... Das Funktioniert dann ja nicht mehr! Hast du da auch noch eine Lösung parat? :D Die Auswertung/Messung werde ich ganz simpel machen. Nämlich will ich mit meiner Offsetfreien Spannung auf einen Schmitt-Trigger und so ein TTL Signal mit der gleichen Frquenz erzeugen und damit auf einen PIC gehen und mit dessen Capture/Compare Register ausmessen. D.h. im voraus muss ich nur den Offset (1-10MHz!) entfernen und das Signal (egal welche Eingangsamplituden) immer auf die selbe Amplitude bringen um dann sorglos auf einen fix eingestellten (Hysterese) zu gehen... Das mit dem NF Offset und dem "automatischen Verstärker" bereitet mir jedoch noch Kopfzerbrechen!
Sandro, kann es sein das Du Ulrich NICHT verstanden hast? Du schreibst: "von 1 Hz aufwärts" suchst Du.. Genau da greift doch Ulrichs Vorschlag.
Andrew Taylor schrieb: > Sandro, > > kann es sein das Du Ulrich NICHT verstanden hast? > > Du schreibst: "von 1 Hz aufwärts" suchst Du.. > > Genau da greift doch Ulrichs Vorschlag. Anscheinend nicht :S
Man kommt mir dem Kondensator auch noch etwas unter 1 Hz. Erst deutlich unter etwa 0,1 Hz würde ich an eine digitale Lösung denken. Schon die Kombination von 1 µF und 1 M geht runter bis etwa 0,2 Hz. Für den Anfang reicht das auch erstmal für den DC Pegel. Danach kommt dann erst die Anpassung der Amplitude durch einen Variablen Verstärker, bzw. bei den oben genannten großen Amplituden sogar eine Abschwächung. Das schwierigste wird hier vermutlich das ggf. große Signal am Eingang sein. Wenn Rauschen nicht so kritisch ist, könnte man auch einfach alles runter teilen und dann erst Verstärken. Also erst der Kondensator am Eingang, dann ein Spannungsteiler (z.B. 1 M + 10 pF und 100 K + 100 pF) und dann erst ein Verstärker (z.B. ein JFET als Sourcefolger, oder ein DG-MOSFET als variabler Verstärker). An sich wird das ähnlich dem Eingang eines Oszilloskop - nur das hier Linearität und Rauchen eher nicht so wichtig ist. Für die Variable Verstärkung gibt es einige Möglichkeiten: 1) In Stufen Umschalten mit CMOS Schaltern 2) Ein Multiplizierender DA Wandler wie AD7524 - mehr als Abschwächer 3) ein extra Variabler Verstärker (PGA) wie MCP6S91 oder ähnlich 4) ein Mixer IC wie SA602 oder MC1496 5) Umschalten per Relais 6) Dual Gate MOSFET Man muss die Amplitude auch nicht super konstant bekommen, wenn man statt dem Schmidttrigger eine Schaltung mit 2 Komperatoren und einem Flipflop nimmt, kann man auch die Triggerschwelle anpassen an die minimal und Maximalwerte.
Ulrich schrieb: > Man muss die Amplitude auch nicht super konstant bekommen, wenn man > statt dem Schmidttrigger eine Schaltung mit 2 Komperatoren und einem > Flipflop nimmt, kann man auch die Triggerschwelle anpassen an die > minimal und Maximalwerte. Guten Morgen zusammen Ich sitze nun wider an meinem Projekt und habe mal eine einfach Lösung simuliert. Zuerst mal danke an Ulrich für die detaillierten Antworten. Leider verstehe ich noch nicht alles genau :S Was meinst du genau mit dem zitierten Satz? Werft doch bitte mal einen Blick auf meine Schaltung... Die Idee ist ganz simpel: Signal wird voll verstärkt um den Pegel zu erhöhen und dann auf einen Schmitt-Trigger um ein schönes Rechtecksignal zu bekommen. Danach werde ich daraus noch ein TTL-Pegel machen. Wie findet ihr die Schaltung? funktioniert sie von 1Hz-1M? Sonstige Kritik? :) Vielen Dank
Habs jetzt gerade mal aufgebaut. Funktioniert für Frequenzen bis 200kHz eigentlich recht gut... Weiter oben aber nicht mehr :( Verbesserungsvorschläge?
schau mal nach: TCA345A oder A302D Schwellspannungsschaltkreis Damit haben wir früher die NF Eingänge für Zähler gebaut.
Ohne die Schaltung zu sehen ist es schwer zu sagen ob sie geht. Offensichtlich hakt es noch an beiden Enden.
Angehängte Dateien:
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F-Counter.JPG
190 KB
Ulrich schrieb: > Ohne die Schaltung zu sehen ist es schwer zu sagen ob sie geht. > Offensichtlich hakt es noch an beiden Enden. Wurde offensichtlich nicht hochgeladen! Sorry...
Um weitere Schmerzen zu vermeiden und das Gegurke hier zu beenden: Nimm einen TLC372 mit zwei Komparatoren, von denen Du nur einen verwendest. Ganz wichtig: Pullup am Ausgang verwenden, Hysterese einstellen und einfachste Berechnungen von RC-Grenzfrequenzen beachten. Dann muß man auch keinen 'schönen' Rechteck machen, um daraus ein TTL-Signal zu machen.
Wegen der niedrigen Grenzfrequenz sollte der Verstärker am Eingang hochohmig sein, also besser als nicht invertierender Verstärker. Auch wenn das ein schneller OP ist, sollte man je Stufe nur eine Verstärkung von vielleicht 10 vorsehen, denn die Bandbreite reduziert sich mit der Verstärkung. Als letzte Stufe, also zur Wandlung in ein Digitalsignal sollte man besser einen Komparator nehmen, keinen OP. Die Schaltung ist aber noch ohne variable Verstärkung. In Grenzen geht das, wenn die Verstärker beim Übersteuern gutmütig sind und das Signal sauer begrenzen. Sonst kann man die Begrenzung auch gleich vor dem Verstärker z.B. mit 2 Dioden machen. Das ist dann auch gleich ein gewisser Schutz gegen zu hohe Spannungen.
Ulrich schrieb: > Sonst kann man die Begrenzung auch gleich vor dem > Verstärker z.B. mit 2 Dioden machen. Das ist dann auch gleich ein > gewisser Schutz gegen zu hohe Spannungen. Wie meinst du das genau? Bei Spannungen von 0.1-0.7V kann man doch nicht mit Dioden arbeiten... Oder habe ich da etwas falsch verstanden? MFG
Mit 2 antiparallelen Dioden nach GND kann man an Eingang das Signal schon mal auf etwa +-0,7 V begrenzen, mit je 2 Dioden könnte man auch +-1,4 V noch durchlassen. Die Begrenzung ist fest und halt auch nicht unbedingt für jedes Signal geeignet - davor bräuchte man dann ggf. noch so etwas wie einen zuschaltbaren Teiler, falls man mal ein sehr großes Signal am Eingang hat.
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