Hallo,
ich habe folgendes Problem welches ich möglichst einfach lösen möchte.
Ich benötige eine sinusförmige Spannung mit einer Frequenz von 10kHz
welche sich um +-1kHz variieren lässt.
Die Amplitude des Signal ist dabei relativ egal, diese würde ich mit
einem entsprechenden Verstärker auf das gewünschte Level anpassen.
Als Versorgungsspannung stehen mir nur 12V zur Verfügung. Die
Frequenzanpassung wäre perfekt wenn dieses über eine Regelspannung 0...X
V realisierbar wäre
Mir Selber sind folgende Lösungen eingefallen:
- µC + DDS
- µC + DAC
- µC PWM + Filter
- Spezial IC Icl8038
leider alles etwas aufwendig für meinen Geschmack.
Eine schöne Lösung wäre ein Oszillator + Kapazitätsdiode leider kenne
ich mich in diesem Feld nicht wirklich aus und habe keine Lösung
gefunden.
Hat jemand eine Idee wie man einen steuerbaren Oszillator im Bereich von
9...11kHz realisieren kann, ohne extremen Schaltungsaufwand?
Danke für die Unterstützung.
Peter Stein schrieb: > Eine schöne Lösung wäre ein Oszillator + Kapazitätsdiode leider kenne > ich mich in diesem Feld nicht wirklich aus und habe keine Lösung > gefunden. Das ist auch nicht ganz einfach. Es gibt zwar Kapazitätsdioden für Mittelwelle, aber das ist ja nochmal Faktor 50 von deiner Zielfrequenz entfernt. http://www.nteinc.com/specs/600to699/pdf/nte618.pdf Variiert von etwa 420pF bis 20pF. Du wirst in einem LC Oszillator also eine recht grosse Spule brauchen, wirst dann aber mit einem sauberen Signal belohnt. https://de.wikipedia.org/wiki/Thomsonsche_Schwingungsgleichung Rechnen ist angesagt. Deine Frequenz soll von etwa 9kHz bis 11kHz einstellbar sein. Bei 10kHz (Bandmitte) soll die Diode also etwa 200pF haben. Setze in die Formel verschiedene Werte für L ein und schau dann, bei welchem Parallelkondensator zur Kapadiode der Bereich genau überstrichen wird. Wenn du die Werte hast, schau dir an, welche Architektur des Oszillator geeignet ist. Die meisten Leute wollen keine Mittenanzapfung der Spule: https://en.wikipedia.org/wiki/Hartley_oscillator sondern eher einen C-Teiler: https://de.wikipedia.org/wiki/Clapp-Schaltung oder https://de.wikipedia.org/wiki/Colpitts-Schaltung
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Mit einer Varicap muss aber die Wechselspannung klein sein gegenüber der abstimmenden Gleichspannung, speziell bei so niedrigen Frequenzen. Da ist der Oszillator nicht mehr ganz so trivial.
Peter Stein schrieb: > leider alles etwas aufwendig für meinen Geschmack. Ist auch nicht ganz soooo trivial, von daher muss man schon etwas Aufwand reinstecken. Ich würde einen kleinen µC+ AD9833 verwenden. 11kHz sind absolut unkritisch was den Verstärker inkl. Filter angeht. Die AD9833 gibts als Evalboard für 20€, fix und fertig. Einen beliebigen µC drann der SPI sprechen kann + nen Salley-Key Filter und Verstärker und fertig.
Georg G. schrieb: > Mit einer Varicap muss aber die Wechselspannung klein sein gegenüber der > abstimmenden Gleichspannung, speziell bei so niedrigen Frequenzen. Da > ist der Oszillator nicht mehr ganz so trivial. Das ist wahr. Die Ausgangsfrequenz moduliert die Diode und der Pegel muss dementsprechend klein sein, um keine Rückwirkung zu haben nd evtl. sogar die Diode in den leitenden Bereich zu bringen.
Peter Stein schrieb: > µC + DAC Wieviel Klirrfaktor lässt du zu? Im einfachsten Fall reicht ein R2R Netzwerk als DAC, alternativ die Spannung über PWM erzeugen. Dann ist ein Tiny13 mit etwas Hühnerfutter die schnellste und übersichtlichste Lösung.
Peter Stein schrieb: > Mir Selber sind folgende Lösungen eingefallen: Spontan fällt mir ein XR2206 dazu ein.
Georg G. schrieb: > Dann ist > ein Tiny13 mit etwas Hühnerfutter die schnellste und übersichtlichste > Lösung. Es wird ein wenig knapp. Nimmt man einen Tiny13 mit 16MHz Takt, kriegt man etwa 62,5kHz Sample Frequenz und die Frequenz des Sinus ist nur sehr grob einstellbar. Besser ist ein Tiny 25/45/85, bei dem man die PWM mit PLL erzeugt. Allerdings muss der TE erklären, ob ihm ein 256 Stufen Sinus reicht.
Die Bandbreite 9-11kHz ist ja recht klein, es täte auch ein Rechteckgenerator mit Tiefpass dahinter. Mit ein paar Festinduktivitäten dürfte sich eine Filtercharakteristik realisieren lassen, die ab 2*9kHz=18kHz ausreichend Sperrdämpfung hat.
Georg G. schrieb: > alternativ die Spannung über PWM erzeugen Bei 10kHz wird die Luft nach oben hin schon dünn... 10kHz * 10 Stützstellen macht bereits 100kHz mit der der Timer durch ne Tabelle iterieren muss. Da macht ein 20MHz Controller auch schon langsam dicke Backen. Ich empfehle hier einen DDS-Chip, der hält dem Controller den Rücken frei
Matthias S. schrieb: > Allerdings muss der TE erklären, ob ihm ein 256 Stufen Sinus reicht. Wie das? 256 * 10kHz => 2.56MHz Timerfrequenz? EDIT: OK, nach dem DDS-Prinzip kann man natürlich mehrere Stützstellen überspringen...
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Ingo L. schrieb: > EDIT: OK, nach dem DDS-Prinzip kann man natürlich mehrere Stützstellen > überspringen... Die Frequenzeinstellung wird immer noch sehr grob sein und keine Genauigkeit z.B. in 10Hz oder 100Hz Schritten haben.
Matthias S. schrieb: > Die Frequenzeinstellung wird immer noch sehr grob sein und keine > Genauigkeit z.B. in 10Hz oder 100Hz Schritten haben. Man kann den µC-Takt ja auch mit einem 74HC4046 erzeugen und mit Poti abstimmen ;-)
Matthias S. schrieb: > Die Frequenzeinstellung wird immer noch sehr grob sein und keine > Genauigkeit z.B. in 10Hz oder 100Hz Schritten haben. Die Genauigkeit ist konstant ;)
Es gibt noch die Variante mit Schieberegister + DAC (oder R2R) http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scsing.htm "Sinusgenerator mit Schieberegister", Bild 4 Wobei 8 Bit reichen sollten; mit 1% Widerständen sowieso nicht besser möglich. Gruss
1. Vorschlag: Die einfachste Lösung wäre wohl eine Wien- Robinson Brücke. Du benötigst einen Transistor, (oder Operationsverstärker), ein Doppel- Potentiometer zur Frequenzeinstellung, zwei Kondensatoren und noch ein paar Bauteile zur Arbeitspunkteinstellung. 2. Vorschlag: Wenn Du mit Varicap arbeiten willst, dann baust Du zwei Oszillatoren im Langwellenbereich auf, einen davon abstimmbar. Durch Mischung erhält man die Differenzfrequenz. Nach diesem Prinzip arbeitet sogar ein Musikinstrument, das "Theremin".
@DH1AKF Leider hat so ne Wien-Brücke nicht unerhebliche Anforderungen bezüglich Stabilität. Dein zweiter Vorschlag ist auch Fummelei. Aber anhand deiner Funkkennung lässt sich schon erahnen vorher du kommst. Eine felxible, stabile und genaue Lösung wirst du nur mit einem DDS-IC erreichen. Alternativ der etwas betagte XR2206 tuts auch.
...Ergänzung: Leider habe ich überlesen, dass die Frequenz durch eine Spannung einstellbar sein soll. Das ist bei der Wien- Brücke schwierig. Deshalb der folgende Vorschlag: Nimm einen 3- gliedrigen Phasenschieber- Oszillator, die Widerstände nach Masse geschaltet (Hochpass). Anstelle der Widerstände nimmst Du drei MosFets, deren Widerstand durch eine Spannung gesteuert werden kann. Das habe ich vor Jahren schon mal gebaut, und es funktioniert.
Peter Stein schrieb: >Ich benötige eine sinusförmige Spannung mit einer Frequenz von 10kHz >welche sich um +-1kHz variieren lässt. > Die >Frequenzanpassung wäre perfekt wenn dieses über eine Regelspannung 0...X >V realisierbar wäre So ein VCO läst sich mit dem CD4046 leicht realisieren. Die Ausgangsspannung vom DC4046 ist nicht sinusförmig, aber man kann ja ein Filter nachschalten.
Günter Lenz schrieb: > So ein VCO läst sich mit dem CD4046 leicht realisieren. > Die Ausgangsspannung vom DC4046 ist nicht sinusförmig, > aber man kann ja ein Filter nachschalten. Oder erstmal die Schaltung aus diesem Beitrag "Re: Sinusgenerator IC" und dahinter dann ein Filter.
Peter Stein schrieb: > ich habe folgendes Problem welches ich möglichst einfach lösen möchte. > Ich benötige eine sinusförmige Spannung mit einer Frequenz von 10kHz > welche sich um +-1kHz variieren lässt. Nimm eine Soundkarte mit Software --> Frequenzgenerator mfg klaus
DH1AKF K. schrieb: > Wenn Du mit Varicap arbeiten willst, dann baust Du zwei Oszillatoren im > Langwellenbereich auf, einen davon abstimmbar. Durch Mischung erhält man > die Differenzfrequenz. Früher nannte man sowas "Röhrensummer". Den kann man aber auchmit Transistoren bauen. :-)
Wie fein müssen die Abstufungen zwischen 9kHz und 11kHz sein? Und wie schnell sollen Änderungen stattfinden? Gruß Jobst
Jobst M. schrieb: > Wie fein müssen die Abstufungen zwischen 9kHz und 11kHz sein? Und wie > schnell sollen Änderungen stattfinden? Der erste sinnvolle Beitrag! Ohne diese Angabe braucht man gar nicht nachzudenken. Was noch fehlt: Angabe über die Phasenstabilität und Rauschen! Wegen solcher Dinge scheidet die DDS oft aus.
Matthias S. schrieb: > Es wird ein wenig knapp. Nimmt man einen Tiny13 mit 16MHz Takt, kriegt > man etwa 62,5kHz Sample Frequenz und die Frequenz des Sinus ist nur sehr > grob einstellbar. Besser ist ein Tiny 25/45/85, bei dem man die PWM mit > PLL erzeugt. > Allerdings muss der TE erklären, ob ihm ein 256 Stufen Sinus reicht. Versuchs doch mal mit dem Tiny 25. Der hat eine PLL, womit sich die Timer mit 64MHz takten lassen.
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Danke für die vielen Antworten. Die Anforderungen an die Einstellgenauigkeit sind nicht sehr hoch, wenn man es in 50Hz Schritten abstimmen könnte würde ausreichen. Ich werde mal den Ansatz mit PWM und Filter etwas austesten ggf. reicht mir dieses schon. Hätte nicht gedacht das die Lösung für das doch recht einfach anmutende Problem relativ komplex ist....
Schau dir mal die Piccolo DSPs von TI an. Die haben eine HR-PWM und man bekommt auch bei hohen Frequenzen noch 14 Bit hin.
Peter Stein schrieb: > Hätte nicht gedacht das die Lösung für das doch recht einfach anmutende > Problem relativ komplex ist.... Kompliziert wird es durch die Forderung nach Einstellbarkeit per Spannungseingang. Aber auch dafür wurden verschiedene analoge Schaltungslösungen genannt. Was nun komplizierter ist, eine analoge oder eine digitale Lösung, musst Du selbst entscheiden. Grundsätzlich kommen µC-Lösungen typisch mit weniger Bauelementen aus. Ausserdem hast Du ja schon eine Vorauswahl mit den Unterforum Mikrocontroller und Digitale Elektronik getroffen.
Peter Stein schrieb: > Danke für die vielen Antworten. > Die Anforderungen an die Einstellgenauigkeit sind nicht sehr hoch, wenn > man es in 50Hz Schritten abstimmen könnte würde ausreichen. > Ich werde mal den Ansatz mit PWM und Filter etwas austesten ggf. reicht > mir dieses schon. > Hätte nicht gedacht das die Lösung für das doch recht einfach anmutende > Problem relativ komplex ist.... OMG, du hast nicht einmal das eigentliche Problem erkannt, nämlich deine eigene Unfähigkeit, auch nur die Anforderungen an das zu realisierende Konstrukt genau genug zu spezifizieren... Tatsächlich ist aber genau das immer die halbe Lösung. Oder zumindest der Rahmen, anhand dessen sich abstecken lässt, welche Lösungen es geben könnte. Und erst dann kann und darf man anfangen, aus dem Pool des Möglichen zu wählen, alles andere ergibt absolut keinen Sinn...
Diese Beispiel zeigt so richtig schön, warum es Bastler, Entwickler, gute Entwickler und erfolgreiche Entwickler gibt. Ohne eine Vorstellung dessen, was man benötigt - verbunden mit dem Vermögen, es zu formulieren, bleibt alles Stückwerk. Von der Sorte gibt es Tausende! Ich habe auch so einen Entwicklerhelden als Kollegen, der immer drauflosbaut und am Ende merkt, dass er alles umbauen muss, weil er ein paar scheinbar unwesentliche Dinge vergessen hat, zu kommunizieren. Und wir müssen dann mitbauen! Ich habe heute DEN GANZEN TAG eine Schaltung geändert, die wir gestern eigentlich per review kurz ansehen und direkt absegnen wollten. Da kam dann wieder Herr "Ach mir fällt noch was ein". Und was gefehlt hat, war noch einfacher, als ein lumpier 10kHz Sinus.
Da ich recht altmodisch bin, würde ich mir möglicherweise ein EPROM oder Flash mit Sinustabelle brennen (oder 2 für 16-bit) und das ganze mit Synchronzählern durchklappern - getaktet von dem VCO des 4046 :-) Sowas ähnliches habe ich mal als Videotestbild Generator gebaut: http://www.schoeldgen.de/flash/ Der ganze Pipapo mit Reset und 2tem Zähler braucht man hier nicht.
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Hallo Peter, hier ist ein fertiges Projekt von mir, für einen Sinusgenerator mit einer PSoC4- Baugruppe, die bei 24 MHz Takt bis auf 3600 Hz kommt. (128 Stützstellen). Mit anderen Prozessoren, z.B. STM32F7... sollte man die 10 kHz erreichen können. Oder man nimmt weniger Stützstellen auf Kosten der Signalreinheit. Aber wie Du siehst, ist es ein recht umfangreiches Projekt geworden, angefangen bei dem Encoder zur Frequenzwahl, und bei der Ansteuerung der LCD- Anzeigebaugruppe.
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Hallo, > Peter Stein schrieb: > - Spezial IC Icl8038 Wenn du einen ICL8938 in Betracht ziehst, dann schau mal hier: http://www.ebay.de/itm/272242771626 Ich hatte mir vor paar Wochen mit einer Sammelbestellung auch mal eben zum ausprobieren so einen kleines Bastelset mitbestellt. Zusammengelöstet ist das ganz schnell in einer halben Stunde oder so. Es hat auch auf Anhieb zu funktioniert. Allerdings mußt du es noch etwas modifizieren, damit es mit Spannungssteuerung statt dem Poti läuft. Gruß Öletronika
DH1AKF K. schrieb: > hier ist ein fertiges Projekt von mir,.... Ja, wo isses denn? Zitat Didi: Wo laufen sie denn? :) MfG Paul
Paul B. schrieb: > DH1AKF K. schrieb: >> hier ist ein fertiges Projekt von mir,.... > > Ja, wo isses denn? Beitrag "Sinusgenerator mit PSoC 4" 'tschuldigung!
Auch hier (10, statt 2,5 kHz wie vor ein paar Tagen) tut es ein aktiver RC-Bandpass, der über einen Dioden-Begrenzer-Verstärker im Mitopplungspfad zum relativ sauberen Sinus-Oszillator wird. Null Prog-Kenntnisse erforderlich. Ein PWM-DDS-Progrämmchen auf Tiny25 + Tiefpass machts auch ganz hübsch. Einstellung mit Up-Down-Taste, oder über serielle Anforderung. Etwas Gehirnschmalz auf Oberschüler-Niveau erforderlich. VariCap erfordert Mischung von 10 MHz mit 10,000...10,010 MHz o.ä. Dazu kommt Spulenfrickelei etc.pp. - Garstig, teuer und viel Rennerei, das zu besorgen...
Peter Stein schrieb: > Hat jemand eine Idee wie man einen steuerbaren Oszillator im Bereich von > 9...11kHz realisieren kann, ohne extremen Schaltungsaufwand? Wozu benötigst du das? Was willst du damit machen? Was für ein Projekt soll das sein? Ralph Berres
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