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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik stufenlose Frequenz generieren


Autor: Martin (Gast)
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Hallo,

Ich möchte aus einer analogen Spannung eine proportionales
Rechtecksignal generieren.

D.h. wenn die Spannung steigt, soll auch die Frequenz der
Rechtecksignale höher werden, und umgekehrt.

Ich habe mal den ATmega48 im Auge, um dies zu realisieren.
er hat den ADC und 16Bit Timer.

Jedoch  hab ich hier im Forum schon viel über die Timer gelesen und so
wie ich es verstanden habe, ist die Frequenz nicht stufenlos
einstellbar.

Kann man die Frequenz überhaupt stufenlos erhalten ?
Wenn ja mit nem Timer- und wie ?
Ist der ATmega48 dazu geeignet ?

Danke schonmal im voraus,
Martin

Autor: Freak5 (Gast)
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Für stufenlose Vorgänge würde ich keine digitalen Elemente benutzen.
In welchem bereich musst du denn regeln? Sonst würde ja auch ein
Schwingkreis mit einer Kapazitätsdiode funktionieren, glaube ich.
Dann hast du schon mal eine Sinuskurve.

Ähnlich geht das sicher auch mit rechtecken, welche man mit
Schmitt-Triggern erzeugt.

Autor: Benedikt (Gast)
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Nimm einen VCO wie den 4046, damit geht das am einfachsten.

Autor: crazy horse (Gast)
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Autor: Unbekannter (Gast)
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Du willst nach "VCO" googeln.

Autor: Stefan (Gast)
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Oder du nimmst nen OV und baust dir damit nen VCO.

Autor: Werner (Gast)
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Stufenlos, allein bei dieser Definition verbietet sich die
Digitaltechnik.

Autor: Der Auserwählte (Gast)
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> Ich möchte aus einer analogen Spannung eine proportionales
> Rechtecksignal generieren.

Wie wäre es mit einem NE555?

> so wie ich es verstanden habe, ist die Frequenz nicht stufenlos
> einstellbar.

Mikrocontroller arbeiten digital, und das schließt stufenlose Werte
aus.

> Kann man die Frequenz überhaupt stufenlos erhalten ?

Nicht mit einem Mikrocontroller.

Autor: Peter Dannegger (Gast)
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"Mikrocontroller arbeiten digital, und das schließt stufenlose Werte
aus."


Nein !

Man muß nur die Stufen so klein machen, daß sie nicht mehr
unterscheidbar sind.

Z.B. auf alten PCs mit 16 oder 256 Farben konnte man die Stufen noch
erkennen, heutzutage bei 32Bit Farben aber nicht mehr.

Und CDs mit 16Bit werden auch von jedem Menschen als astrein analog
wargenommen.


Genau genommen gibt es überhaupt kein echtes stufenlos (analog),
Elektronen sind nun einmal Teilchen, ein halbes Elektron gibt es
nicht.


Peter

Autor: Martin (Gast)
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Ok, erstmal vielen Dank.

Ich hab das soweit schon verstanden.

>Man muß nur die Stufen so klein machen, daß sie nicht mehr
>unterscheidbar sind.

So dachte ich das ja auch.
Ist es irgendwie möglich mit den Timern die Frequenz so zu regulieren,
daß es nicht nur ein Verdopplung/Halbierung gibt?
Sondern so kleine Stufen die man (fast) nicht mehr bemerkt?

Autor: Freak5 (Gast)
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Also willst du keine analoge Schaltung haben?
Soll es ein großer Frequenzbereich sein? Sonst hätte ich wieder eine
Analoge Schaltung gemacht, welche man mit einem Microcontroller über
einen 16Bit-DAC steuern kann oder so. Mit den Timern habe ich noch
nicht gearbeitet, aber du könntest die Softwaremäßig machen, mehr Bit
nehmen und die Frequenz stark erhöhen. Dann bekäme man das schon viel
besse hin.

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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> Ist es irgendwie möglich mit den Timern die Frequenz so zu
> regulieren, daß es nicht nur ein Verdopplung/Halbierung gibt?
> Sondern so kleine Stufen die man (fast) nicht mehr bemerkt?

Ja. Dazu stellst du den Timer so ein, daß ein output-compare einen
Reset des Timers auslöst. Dann brauchst du nur noch ins OCRxy den Wert
reinzuschreiben. Bei einem 16bit-Timer kannst du damit die Frequenz
linear in 65536 Schritten steuern.

Autor: goose (Gast)
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Stufenloses Erzeugen eines Rechtecksignals mit einem µC allein ist an
sich kein Problem. Das Problem ist, daß das so erzeugte Signal immer
nur durch Teilen eines hohen Taktes (i.d.R. der Takt des µC) durch
einen ganzen Teiler erzeugt werden kann. Daraus ergeben sich
zwangsläufig rel. niedrige erzeugte Frequenzen die zudem nicht linear
sondern logarithmisch ansteigen. Lineares Regeln der Frequenzt bedeutet
ungerade Teilerverhältnisse und diese erzeugen einen nicht
unbeträchtlichen Jitter des Ausgangssignals. Am sinnvollsten ist die
Kombination mit einem VCO (4046 wg. der hohen erreichbaren Frequenzen /
Preis / Verfügbarkeit) und dessen Ansteuerung durch den µC. Die
benötigte analoge VCO-Steuerspannung wird am einfachsten mit einem
geglätteten PWM-Signal des µC erzeugt (integrierte PWM-Einheit oder
Timergeneriert).

Autor: Andreas (Gast)
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> Genau genommen gibt es überhaupt kein echtes stufenlos (analog),
> Elektronen sind nun einmal Teilchen, ein halbes Elektron gibt es
> nicht.

Eine ziemlich akademische Feststellung, die allerdings bei der
Schaltungsentwicklung keinerlei Bedeutung hat. Man kann mit Recht eine
analoge Schaltungsauslegung als stufenlos betrachten.

Autor: Ingo H. (putzlowitsch)
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Ganz oben steht:
"Ich möchte aus einer analogen Spannung eine proportionales
Rechtecksignal generieren."

Wenn ich das richtig sehe, ist die analoge Spannung (woher auch immer
die kommen mag) bereits vorhanden. Dann braucht man den Mikrocontroller
überhaupt nicht mehr, kein PWM oder sonstige DA-Wandlung.

Mir ist da übrigens auch als erstes VCO eingefallen, menn man dann noch
einen VCF und VCA dahinterhängt, und die Frequenz im NF-Bereich liegt,
hätte man einen einfachen Synthi :-)

Gruß
Ingo

Autor: Bon_go Bon_go (bongo)
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:)

Zurück zu den Wurzeln und zum Anfang und der eigentlichen Problematik
des Threads: (genaues) lesen bildet. Hatte mich auf den µC
eingeschossen und von da aus zu erklären versucht.

(seit dem reggen hier habe ich tollerweise einen anderen Nick, war
vorher goose grübel)

Autor: Freak5 (Gast)
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Geben diese VCOs eigentlich eine Rechteckspannung aus? Ohne es zu wissen
habe ich nach Wikipedia mit meinem ersten vorschlag mit der
Kapazitätsdiode ja auch einen VCO vorgeschlagen und da wäre es kein
Rechtecksignal. Also muss man entweder die Schaltung anders aufbauen,
oder man muss die Sinusschwingungen rechteckig machen. Das
Rechteckigmachen könnte man doch wieder mit Schmidt Triggern erreichen,
oder?

Autor: Thomas Ganz (goose)
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