Hallo,
habe einen analogen Oszillator mit ca. 20MHz und einer Amplitude von
etwa 0,7Vpp Sinus.
Mein digitaler Frequenzzähler arbeitet mit einem Vorteiler (CD74HCT393)
in der Eingangsstufe.
Mit dem Frequenzzähler soll nun die genaue Frequenz des Oszillators
bestimmt werde.
Es muss also irgendwie der Pegel des Oszillators so weit angehoben bzw.
in ein Rechtecksignal umgewandelt werden, dass damit der Frequenzzähler
angesteuert werden kann.
Mein erster Gedanke war, mit einem FET (z.B. BF245) das Oszillatorsignal
hochohmig abzunehmen, um den Faktor 3 zu verstärken und damit einen
Schmitt-Trigger anzusteuern, der dann wiederum den Frequenzzähler
ansteuert.
Frage in die Runde, kann man das so machen?
Viele Grüße!
Eventuell würde es auch reichen, den FET als Impedanzwandler einzusetzen
und dem Schmitt-Trigger eine Rückkopplung zu spendieren (z.B. einen
Widerstand 22k vom Ausgang des Schmitties zu seinem Eingang).
Es reicht einen einzelnen CMOS-Inverter 74xxx04 als NF/HF-Verstärker zu
verwenden:
das Signal mit 100nF einkoppeln, 1M als Gegenkopplung und am Ausgang das
verstärkte Signal abgreifen.
JörgenWinter schrieb:> Werde deinen Vorschlag damit testen.
Das kannst Du Dir sparen, denn damit geht es definitiv nicht!
Mit 74HC14 bekommst man in der vorgeschlagenen Schaltung einen
Rechteckgenerator.
Alternativ zum ..04 gingen auch ..00 oder ..02; wichtig ist die
invertierende Funktion OHNE Schmitttrigger.
m.n. schrieb:> Das kannst Du Dir sparen, denn damit geht es definitiv nicht!
Woran liegt das, an der Hysterese?
m.n. schrieb:> Alternativ zum ..04 gingen auch ..00 oder ..02
00 und 02 habe ich, ansonsten auch noch einen 4069UB.
m.n. schrieb:> Mit 74HC14 bekommst man in der vorgeschlagenen Schaltung einen> Rechteckgenerator.
Mir fällt grade auf, das Rechtecksignal ist doch super für den Eingang
des digitalen Frequenzzählers!
JörgenWinter schrieb:> Mir fällt grade auf, das Rechtecksignal ist doch super für den Eingang> des digitalen Frequenzzählers!
Du möchtest doch 20 MHz messen und nicht 20 Hz erzeugen?
Der 4069 ist zu langsam.
m.n. schrieb:> Der 4069 ist zu langsam.
Hatte ich fast vermutet
m.n. schrieb:> Du möchtest doch 20 MHz messen und nicht 20 Hz erzeugen?
Warum können hier beim 74HTC14 20Hz-Schwingungen entstehen?
JörgenWinter schrieb:> Warum können hier beim 74HTC14 20Hz-Schwingungen entstehen?
Wegen seiner Hysterese läßt der sich nicht als (linearer) Verstärker
einsetzen.
Einfache CMOS inverter (74HCU04, in Grenzen noch 74HC04) kann man halt
mit der Rückkopplung auch linear benutzen. Das gibt durchaus brauchbare
HF Verstärker. Als Quarzoszillator ist das gar nicht so unüblich.
Mit ein Schmidttrigger wie 74HC14 geht das aber gerade nicht. Da wird es
dann ein Oszillator und wäre ggf. zur Kapazitätsmessung geeignet.
Zu einem Frequenzzähler gehört normal schon ein Eingangsverstärker,
damit man auch kleine Signal messen kann, und nicht nur die passenden
Logic-pegel.
Die Idee mit FET zu verstärken und dann auf den Schmidttrigger zu gehen
ist schon passend. Bei der Verstärkung wäre ggf. mehr als ein Faktor 3
angebracht. Auch sollte man beim Verstärker darauf achten, das der
gutmütig bei der Sättigung ist. Man kann auch das Eingangssignal gleich
auf z.B. 1-2 Vpp Begrenzen, auch als Schutz.
Ulrich H. schrieb:> Einfache CMOS inverter (74HCU04, in Grenzen noch 74HC04) kann man halt> mit der Rückkopplung auch linear benutzen.
Bei einem Verstärker würde ich schon gerne bei "Gegenkopplung" bleiben
;-)
m.n. schrieb:> mit der Rückkopplung auch linear benutzen.>> Bei einem Verstärker würde ich schon gerne bei "Gegenkopplung" bleiben> ;-)
Ich glaube, Rückkopplung ist der Oberbegriff für Mitkopplung und
Gegenkopplung.
Ulrich H. schrieb:> Die Idee mit FET zu verstärken und dann auf den Schmidttrigger zu gehen> ist schon passend. Bei der Verstärkung wäre ggf. mehr als ein Faktor 3> angebracht. Auch sollte man beim Verstärker darauf achten, das der> gutmütig bei der Sättigung ist. Man kann auch das Eingangssignal gleich> auf z.B. 1-2 Vpp Begrenzen, auch als Schutz.
Habe jetzt einen kapazitätsarme Eingangsstufe mit einem BF245C als
Sourcefolger aufgebaut. Ein Schmitt-Trigger ist als Abschlussglied auch
schon auf der Platine.
Jetzt muss noch eine Verstärkerstufe dazwischen, die den Schmitt-Tigger
sicher ansteuet.
Dachte an einen BF199 in Emitterschaltung. Der müsste dann aber zum
Schmitt-Trigger DC-gekoppelt sein, nehme ich an!?!
Ulrich H. schrieb:> Man kann auch das Eingangssignal gleich> auf z.B. 1-2 Vpp Begrenzen, auch als Schutz.
Mit 2 antiparallelen 1N4148? Die erhöhen aber vermutlich die
Enngangskapazität des Tastkopfes.
Hinter dem FET wäre das vermutlich kein Problem mehr.
So etwas wie eine paar antiparallele Diode vor dem FET sind auch als
Schutz ganz angebracht. Hinter dem JFET ist das zu spät und man müsste
noch einen Sockel für den JFET einplanen.
Kleine Dioden haben ja auch nicht so viel Kapazität (je 4 pF bei der
1N4148). Wenn das zu viel wird, könnte man je 2 Diode in Reihe nehmen
und dazwischen Bootstrapping nutzen - also einen kleinen Kondensator zum
Source des FETs.
Viel kleinere Kapazitäten als am Eingang eines Oszilloskops wird man
normal auch nicht brauchen. Als Vorlage sind auch die Eingangsstufen
nicht schlecht, auch wenn die Anforderungen beim Frequenzzähler meist
nicht ganz so hoch sind. In der Regel wird man schon auch DC Kopplung
haben wollen, um auch kleine Frequenzen messen zu können. Auch eine
Einstellung des DC Levels hilft besser zu triggern. Zur Kontrolle ggf.
auch ein Ausgang oder wenigstens LEDs (je eine für H und L).
Ein spezieller Tastkopf mit extra geringer Kapazität ist was anderes, da
käme ggf. für den Eingang noch ein Kapazitiver Teiler in Frage, und auch
Bootstrapping für die Schutzdioden. Dafür braucht man da eher keine DC
Kopplung.
Danke für die Antwort!
Nach etlichem Experimentieren habe ich den Tastkopf im Anhang nach einer
Vorlage aufgebaut.
Nach Bauteiloptimierung für BF245C und 2x BF199 und kapazitätsarmem
Aufbau funktioniert er in jedem Fall bis etwas über 36MHz (hatte auf die
Schnelle nur ein AD9850-Modul zum Testen, eventuell kann man an einem
ordentlichen Oszillator auch über 36MHz noch messen. Der Frequenzzähler
geht jedenfalls bis 80MHz).
Ulrich H. schrieb:> Ein spezieller Tastkopf mit extra geringer Kapazität ist was anderes, da> käme ggf. für den Eingang noch ein Kapazitiver Teiler in Frage, und auch> Bootstrapping für die Schutzdioden. Dafür braucht man da eher keine DC> Kopplung.
Wie wird der kapazitive Teiler konkret aufgebaut und gibt es eine
Beispielschaltung für das genannte Bootstrapping an den Dioden?
Frequenzen unter 1MHz sind für das aktuelle Projekt uninteressant. Also
eingangsseitig auch keine DC-Kopplung nötig.
JörgenWinter schrieb:> Es muss also irgendwie der Pegel des Oszillators so weit angehoben bzw.> in ein Rechtecksignal umgewandelt werden, dass damit der Frequenzzähler> angesteuert werden kann.
Ich denke, das war Deine Frage.
Wenn es um eine allgemeine Lösung geht, geht es auch anders:
Beitrag "Eingangsstufe für Frequenzzähler DC-50MHz, +5V"
Dort findest Du auch Links auf mögliche Frequenzzähler.
