Forum: FPGA, VHDL & Co. FPGA & Endstufe


von Stefan H. (stefan_huaba)


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Hallo Gemeinde,

ich hätte eine Verständnisfrage zum Thema FPGA!

Ich benutze eine Endstufe, um einen Injektor, der mit einem Piezo 
ausgestattet ist, elektrisch anzusteuern. Die Endstufe, so habe ich das 
verstanden besteht aus einer Schaltung. Die Schaltung sieht grob 
folgendermaßen aus: Ich lege eine Spannung an durch Transistoren 
(Schaltern) wird ein Piezo (kann als Kondensator gesehen werden) 
aufgeladen. Dann wird der Schalter (Transistor) getrennt vom Piezo und 
er bleibt für µs geladen. Dann wird wieder umgeschalten und der Peizo 
entlädt sich wieder. Dadurch wird ein Puls erzeugt, sodass die Düse in 
einem Injektor auf und zu geht. Das ist jetzt eine sehr grobe 
Beschreibung. Nun dachte ich immer FPGA bedeutet programmierbare 
Schaltung. Jetzt habe ich in einer Grafik von einer Doktorarbeit 
gesehen, dass FPGA vor der Endstufe arbeitet. Ich dachte immer FPGA 
erlaubt mir die Schaltung auf meiner Endstufen zu ändern? Stimmt das so, 
oder habe ich da etwas falsch verstanden?

Danke & Grüße Stefan

von Klaus F. (kfalser)


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Um den Piezo schnell und kontrolliert auf- und entzuladen, braucht es 
eine Leistungselektronik, da der Wärmeverlust hoch ist.
Außerdem brauchen Piezos hohe Spannungen > 50 V, damit kann ein FPGA 
nicht umgehen.
Deshalb die Endstufe.
Das FPGA mach aber die präzise und wiederholbare Ansteuerung der 
Endstufe, z.B. 3,2 µs Einschalten, 5,5 µs Warten und 4,0 µs Ausschalten 
und hat interne Zähler und Register, die man setzen kann um diese Zeiten 
zu verändern.

von Stefan H. (stefan_huaba)


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Hallo Klaus,

danke ich glaub ich habs grob verstanden.
Ich habe auf meiner Endstufe nen Schwingkreis, der zeitlich geschaltet 
wird, wie du in deiner Antwort erwähnt hast. Die Schaltung findet meines 
Wissens mit Transistoren statt. Übernimmt das FPGA dann die Schaltung 
der Transistoren oder wie kann ich das verstehen?

von Christian R. (supachris)


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Nein, das hast du grundlegend falsch verstanden. Ein FPGA kann 
grundsätzlich nur digitale Funktionen nachbilden, also vereinfacht 
ausgedrückt, logische Verknüpfungen. UND Gatter, ODER-Gatter, 
FlipFlops....sowas.

von Falk B. (falk)


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@Stefan Huber (stefan_huaba)

>wird, wie du in deiner Antwort erwähnt hast. Die Schaltung findet meines
>Wissens mit Transistoren statt.

Schön.

> Übernimmt das FPGA dann die Schaltung
>der Transistoren oder wie kann ich das verstehen?

Das FPGA macht die logischen Signal mit eher kleinen Digitalspannungen, 
z.B. 3,3V. Die Endstufe wird mit diesden Logiksignalen gestuert und 
macht daraus die großen Spannungen und Ströme.

von Stefan H. (stefan_huaba)


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Das FPGA ist quasi ein Chip oder ein Bauteil, welches ich auf meiner 
Endstufe auflöte und dieses kann ich programmieren. Somit kann ich die 
leistungselektronik meiner endstufe ändern?

von Christian R. (supachris)


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Nein, ist es nicht. Hast du schon mal den Wiki Artikel zu FPGA gelesen? 
Die Leistungselektronik kannst du damit höchstens ansteuern nicht 
programmieren.

von Falk B. (falk)


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@ Stefan Huber (stefan_huaba)

>Das FPGA ist quasi ein Chip oder ein Bauteil, welches ich auf meiner
>Endstufe auflöte

Kann man machen.

>und dieses kann ich programmieren.

Ja.

> Somit kann ich die leistungselektronik meiner endstufe ändern?

Was heißt "ändern". Das VERHALTEN kannst du ändern, die Bauteile nicht.
Ein Transistor für 10A wird nicht plötzlich 20A schalten können.

von Stefan H. (stefan_huaba)


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Danke, ihr seid mir eine große Hilfe!
Wie ändere ich denn eigentlich das Verhalten meines FPGA's? Das ist ja 
Hardware. Wie stellt man die Verbindung zur Software her, mit der ich 
dann ändern kann?

von Ralf (Gast)


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Christian R. schrieb:
> Nein, ist es nicht. Hast du schon mal den Wiki Artikel zu FPGA gelesen?
> Die Leistungselektronik kannst du damit höchstens ansteuern nicht
> programmieren.

Was ist denn bei Dir der Unterschied zwischen Ansteuern und 
Programmieren?

von Grendel (Gast)


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Klick einfach auf den automatisch erzeugten link in den posts: FPGA

Oder so damits offensichtlich ist:
http://www.mikrocontroller.net/articles/FPGA

;-)

von Stefan H. (stefan_huaba)


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Danke ;) das hatte ich mir schon durchgelesen gehabt allerdings ist 
selbst dieser Artikel für einen Laien nicht immer ganz verständlich.
Kennt ihr zufällig National Instruments?
Ich hätte dort einen CompactRio. Der besteht aus Gehäuse mit Controller 
und diversen Modulen.
Das FPGA ist im Controller integriert oder? Durch Änderung des FPGA kann 
ich quasi meine Module ansteuern und ggf die Schaltung ändern?

von Generve (Gast)


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Stefan Huber schrieb:
> Kennt ihr zufällig National Instruments?

Nö, nicht zufällig.

Stefan Huber schrieb:
> Danke ;) das hatte ich mir schon durchgelesen gehabt allerdings ist
> selbst dieser Artikel für einen Laien nicht immer ganz verständlich.

Das macht nichts. FPGA ist auch nichts für Laien wie dich. Vergiss es 
schnell wieder.

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