Hi,
ich brauche mal einen Rat wegen eines nichtintegrieren Tiefpass.
Ich habe ein Datensignal auf einer Gleichspannung; benötigt wird der
Wert der Gleichspannung. R/C Tiefpass geht hier nicht, weil der den
Gleichanteil der Daten mit integriert.
Grüße
Moin,
Ich fuercht', so schlau wird kein Tiefpass der Welt sein, dass er
Gleichspannung aus Gleichspannung von Gleichspannung aus
Datenuebertragung auseinander halten kann. Da waer's wohl sinnvoll, die
Datenuebertragung gleichspannungsfrei zu machen.
Gruss
WK
Wie soll das überhaupt funktionieren? Die Daten können über längere Zeit
nur high oder nur low sein, das kann man dem Signal nicht ansehen.
Deshalb werden solche Daten oft verscrambled, in der Hoffnung dass
längere high- oder low-Zeiten sehr selten vorkommen.
... also ungefähr jedenfall, entsprechend der Bandbegrenzung nach unten.
Gleichanteil ist ja ohne eine Definitionsfrage und Ergebnis der
betrachteten Periode.
Moin,
Tiefpass schrieb:> Hi,> lange High- oder Lowphasen kommen nicht vor.
Das ist zwar schoen, aber's hilft nix. Solche Folgen wie:
001001001001...
oder
110110110110...
haben nur "kurze" high- und lowphasen, aber trotzdem unterschiedliche
Gleichanteile.
Wie waers damit: Die Daten werden ja irgendwo aus der Gleichspannung
rausgefieselt. Dann hat man nur die Daten. Die dann nehmen, invertieren
und dieses Signal + (Gleichspannung mit Daten) tiefpassfiltern.
Dazu brauchts nur einen Inverter, 2 Widerstaende und 1 Kondensator...
Gruss
WK
Tiefpass schrieb:> weil der den> Gleichanteil der Daten mit integriert
Meist wird eh per Manchester-Kodierung übertragen und der ist
gleichspannungsfrei. Falls das bei dir eingesetzt wird, kannst du
beruhigt integrieren:
https://de.wikipedia.org/wiki/Manchester-Code
Machester kann hier wohl kaum sein, weil der TE ...
"hat ein Datensignal auf einer Gleichspannung" :-)
Sonst hätte Ich direkt digitale Verarbeitung mit ADC und DAC
vorgeschlagen.
Das kann sehr wohl sein, denn man kann Manchester-kodierte Daten auf
eine DC aufmodulieren. Hat den Vorteil, dass man nur zwei Leitungen für
Daten und Stromversorgung benötigt.
Die Daten bekommt man dann per Hochpass wieder heraus.
Dann hätte der Datenanteil aber keinen Gleichanteil und das wüsste der
TE (hoffentlich :-) )
Generell kann bei solchen Fragestellungen der Gleichspannungsanteil nur
erhalten oder rekonstruiert werden, wenn man ihn lokal misst oder wenn
man die Bandbreite des Datensignals kennt. Wie will man sonst einen
niederfrequenten Hub im Datensignal genau diesem zuordnen und nicht dem
grundsätzlichen Gleichanteil?
Filtern kann man das analog genau so, wie man es auch digital tun würde:
Bandbegrenzung auf das Signal, damit die Daten gewinnen und vom
kompletten Signal abziehen.
Zu realisieren mit zwei OPs, einer in TP-Filterschaltung, der den
Gleichanteil unterhalb der definierten fg auskoppelt und einmal einen
Differenzverstärker, der das Datensignal mit dessen Gleichanteil
erzeugt.
Dessen Signal kann man dann mitteln, indem man ihn entsprechend träge
macht, also als Tiefpass auslegt oder einen weiteren OP mit hinzunimmt.
Ist letztlich eine Frage der Trennfrequenz und der Steilheit der Filter.
Wenn es wirklich ein Manchester- oder ein BPM ist, dann würde ein
Kondensator zur Ausleitung der Daten reichen.
Pd G. schrieb:> Jürgen S. schrieb:>> Kondensator zur Ausleitung der Daten>> was mit dem nachfolgenden Eingangswiderstand einen Hochpass bildet.
... der aber nicht relevant ist, wenn dessen Grenzfrequenz unter jener
liegt, welche durch die Periode des Signals hinsichlich der maximalen
Lowphasen definiert ist und die wäre ja bei Manchester die Frequenz
selbst. Das kiegt man analog sogar sehr einfach prozessiert.
Hi,
asdfasd schrieb:> Der Gleichspannungsanteil ohne den der Daten entspricht das nicht> dem> Minimum des Signals resp. dem Low-Pegel?
so ist es; was mir eingefallen ist: mit der negativen Flanke eine
Sample&Hold Schaltung steuern. Ich scheue aber noch den Aufwand.
Grüße
Tiefpass schrieb:> ich brauche mal einen Rat wegen eines nichtintegrieren Tiefpass.
Du lieferst sofort einen Lösungsweg mit. Aber vielleicht passt die
Lösung nicht zu Deinem Problem.
> Ich habe ein Datensignal auf einer Gleichspannung;
OK.
> benötigt wird der> Wert der Gleichspannung.
Wozu?
> R/C Tiefpass geht hier nicht, weil der den> Gleichanteil der Daten mit integriert.
Warum wird neben dem Dateninhalt noch der die Höhe einer Gleichspannung
benötigt? Und wie exakt soll es denn sein?
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Warum wird neben dem Dateninhalt noch der die Höhe einer Gleichspannung> benötigt? Und wie exakt soll es denn sein?
ja, dass ist die eigentliche Frage. Zumal es "diese Gleichspannung" ja
garnicht gibt.
Es gibt eine Low-Spannung (die scheint nicht gefragt)
Es gibt ein High-Spannung (die scheint auch nicht gefragt)
Es gibt eine resultierende Spannung. Aber erstens ist die ja gar nicht
gefragt und zweitens, selbst wenn, gäbe es mindestens 2 unterschiedliche
Rechnungen. Arithmetisches Mittel oder Leistungsäquivalent.
Solange der TO (vermutlich) nicht mal weiss, was er eigentlich wofür
braucht, wird er es auch nicht formulieren können.
Wo ist das Problem?
Signal nach Tiefpass auf den -Eingang eines Komparators,
ungefiltertes Signal auf den +Eingang.
Alte FBAS-Veteranen kennen auch noch "Klemmschaltungen",
womit ein simples RS232 Signal mit Start-, Stoppbit und
beliebigen Datenbits (auch alle 0 / 1) sicher zu detektieren
wäre.
Ist aber gruseliges old-school...
Simpel schrieb:> Signal nach Tiefpass auf den -Eingang eines Komparators,> ungefiltertes Signal auf den +Eingang.
Nach einmal Schlafen frage ich mich, warum einen Tiefpass einsetzen um
die Bitfolgen auszuwerten. Die Gleichspannung will ich doch
unterdrücken. Also Hochpass, oder?
mfg Klaus
Hi,
Achim S. schrieb:> Es gibt eine Low-Spannung (die scheint nicht gefragt)
genau die ist gefragt. Ich brauche die Spannung auf der die Daten
"stehen".
Diese Spannung ist eine Störgröße, die weggeregelt werden soll.
Klaus R. schrieb:> Dann braucht er einen Servo.> http://www.uaudio.com/webzine/2006/december/graphics/fig3.gif
der integriert aber auch die Daten.
Simpel schrieb:> Wo ist das Problem?>> Signal nach Tiefpass auf den -Eingang eines Komparators,> ungefiltertes Signal auf den +Eingang.
Der liefert nicht die Gleichspannung, die Low-Spannung.
Grüße
Wie wäre es mit Hochpass, so dass nur noch die Daten übrig bleiben. Dann
die Hälfte des Peak-Peak-Signals drauf addieren. Damit ist das
Low-Signal bei 0V.
Ansonsten musst du deutlich mehr Infos über die Daten geben, denn wie
bereits mehrfach gesagt, haben digitale Signale einen
Gleichspannungsanteil. Um es extrem zu machen: Wie unterscheidest du
eine unendliche Folge von Nullen von einer unendlichen Folge von Einsen?
Eine wichtige Info wäre zum Beispiel der maximale Abstand zwischen zwei
Flanken? Datenrate? Pegel? Erlaubter Restfehler? Ungefähre
Spannungspegel?
Tiefpass schrieb:> Ich brauche die Spannung auf der die Daten> "stehen".>
Hochpass nehmen und weg ist jeder Gleichanteil.
> Diese Spannung ist eine Störgröße, die weggeregelt werden soll.
Wozu wegregeln? Nach dem Hochpass detektierst Du nur die Flanken.
mfg klaus
Hi,
Klaus R. schrieb:> Wozu wegregeln? Nach dem Hochpass detektierst Du nur die Flanken.
weil die Spannung so groß werden kann, dass das Signal übersteuert.
ElKo schrieb:> Eine wichtige Info wäre zum Beispiel der maximale Abstand zwischen zwei> Flanken?
20µs;
Datenpegel ca. 0,2 bis 1 Volt.
Grüße
Tiefpass schrieb:> Klaus R. schrieb:>> Wozu wegregeln? Nach dem Hochpass detektierst Du nur die Flanken.>> weil die Spannung so groß werden kann, dass das Signal übersteuert.
Dafür gibt es doch Begrenzer. Am einfachsten mit antiparallelen Dioden.
mfg klaus
Hi,
nochmal: Es ist eine Addition von einem Datensignal und einer
Gleichspannung.
Die Gleichspannung kann so groß werden, dass das Datensignal gekappt
werden kann.
Ich will die Low-Spannung als Regelgröße verwenden. Die Regelstrecke
funktioniert, nur das Filtern der Low-Spannung noch nicht.
Grüße
Zeig doch mal ein paar Bilder(Screenshots vom Oszi?) die typische
Beispiele zeigen - auch das Beispiel mit der "Übersteuerung" die jetzt
im Raum steht.
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte.
Hallo,
ich habe das Thema, so wie ich es verstanden habe, in LTspice simuliert.
Dazu habe ich eine Bitfolge im 20µs Takt über PWL generiert.
Bitfolge: 0,1,1,0,0,0,1,0,0,0
Überlagert ist eine Gleichspannung. Interessant ist hier das Ein- und
Ausschalten dieser Gleichspannung, weil hier ein zusätzlicher Impuls
erzeugt wird. Dies gilt zu berücksichtigen. Je nach Flankensteilheit der
Fremdspannung könnte die Impulsflanke störend sein. Das kann man
natürlich dadurch umgehen, in dem man erst mit Verzögerung Daten
ausliest.
mfg klaus
Soweit ich den Thread verstanden habe gibt es ein Digitalsignal wo ein
Gleichspannungsteil drauf liegt. Von Interesse ist nur das
Digitalsignal, der Rest darf in die Tonne.
Wie währe es mit:
* Hochpass Filter um den DC Anteil zu blocken. Übrig bleiben die Flanken
als jeweils positive und negative Impulse.
* Zwei Komparatoren die jeweils auf die steigende und fallende Flanke
triggern. Die Ausgänge gehen zu:
* Ein RS-Flip-Flop welches aus den Komparator Ausgängen wieder ein
lecker Digital Signal zaubern.
Das schöne ist: Für unsere Bastelfreude kann man all das komplett mit
einem Quad-Opamp a'la TL074 und etwas Hühnerfutter erledigen:
- Ein OpAmp für einen sauberen Sallen-Key Highpass zweiter Ordnung.
(muss nicht, gibt aber schön steile Flanken, die dem Störabstand helfen)
- Zwei OpAmps für die Komparatoren (jaja, macht man nicht. Für sowas
gibt es dedizierte Chips. Funktioniert aber in der Praxis für solch
langsame Signale ohne Probleme).
- Vierter OpAmp als RS Flip-Flop nach folgendem Kochrezept:
http://www.edn.com/design/other/4373768/Use-an-op-amp-as-a-set-reset-flip-flop
Da kommt dann ein sauberes Digital Signal raus.
Nachteil: Es gibt eine signifikante Verzögerung des Signals, und die
Reproduktion des Tastverhältnisses ist zweifelhaft, also schlecht zum
reproduzieren von PWM. Für so normale serielle Signale, wo die Bitrate
konstant ist sollte es aber robust funktionieren.
(Für Massenproduktion würde es bei mir wahrscheinlich alles in einem
ATTiny laufen. Kostet weniger und ist kleiner).
Nils schrieb:> Von Interesse ist nur das> Digitalsignal, der Rest darf in die Tonne.
Hm, Ich denke umgekehrt:
Tiefpass schrieb:> benötigt wird der> Wert der Gleichspannung. R/C Tiefpass geht hier nicht, weil der den> Gleichanteil der Daten mit integriert.
Hi,
sorry, aber in diesem Thread geht es nur um die Filterung des
Low-Pegels, es gibt keine Möglichkeit in die Vorstufe einzugreifen und
den Gleichspannungspegel zu verhindern.
Dass was ich bis jetzt machen würde, wäre ein Sample&Hold Schaltung. Ich
suche aber einen einfacheren Weg.
Grüße
Wenn das so einfach ist?
Spannung messen, Anstiege ermitteln, die Zeit bis zum nächsten Ende des
Abfallens warten und jeweils die Daten zwischen diesen beiden Punkten
benutzen, um sie in ein Filter zu werfen.
Ohne Sample und Hold brauchst Du einen "umgedrehten"
Spitzenwertgleichrichter, der sich den MIN-Pegel sucht. Also eine Diode,
die abfliesst, statt lädt. Dann musst Du nur noch die Diodenspannung zum
Wert hinzuaddieren (offset am OP mit derselben Diode) und bekommst genau
den Gleichanteil als Ausgang.
Was willst du denn eigentlich machen? *) Die Fragen, die Du stellst,
deuten darauf, dass Du einen Lösungsweg im Kopf hast, für ein Problem,
dass Du entweder nicht kennst, oder nicht verraten willst.
*) Max Kanat-Alexander:
If somebody Comes up to you and says something like:
"how do I make this Pony fly to the moon?",
the question i to ask, "What Problem arr you trying to solve".
You'll find out that they really need to collect gray rocks.
Why they thought they had to fly to the moon, and use o Pony to do it,
only they know.
People do get confused like this.
Tiefpass schrieb:> sorry, aber in diesem Thread geht es nur um die Filterung des> Low-Pegels, es gibt keine Möglichkeit in die Vorstufe einzugreifen und> den Gleichspannungspegel zu verhindern.
Also geht es Dir nicht um das Datensignal an sich. Was die Bits für eine
Information beinhalten ist nicht relevant, ist für die Tonne.
An das Signal selber, Gleichanteil und Bitfolge, da kommst Du aber
heran.
Die beste Lösung wäre ein AD-Wandler dessen Stream ausgelesen wird. Für
Spannungsspitzen gibt es ja Maxima-Meter. Du brauchtest dann ein
Minima-Meter. Hier bei muss man immer jeweils die Messung starten und
nach einer gewissen Zeit beenden, also ein Intervall vorgeben. Denn der
Anfang und das Ende dürfte Dich nicht interessieren, bzw. diese Werte
müssen verworfen werden.
Ich denke immer noch, das etwas mehr Transparenz von Deiner Seite der
Sache gut tun würde.
mfg klaus
Tiefpass schrieb:> der Tipp mit dem umgedrehten Spitzengleichrichter sieht doch gut aus.
Super, dann wissen wir jetzt zumindest die eigentliche Frage:
Wie kann ich den Low-Pegel eines Datensignals messen.
Warum das eine Störgröße ist und was Du integrieren willst, weisst nur
Du.
Achim S. schrieb:> Warum das eine Störgröße ist und was Du integrieren willst, weisst nur> Du.
Re: nichtintegrierender Tiefpass
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Achim S. schrieb:> Super, dann wissen wir jetzt zumindest die eigentliche Frage:>> Wie kann ich den Low-Pegel eines Datensignals messen.Tiefpass schrieb:> Hi,> Achim S. schrieb:>> Es gibt eine Low-Spannung (die scheint nicht gefragt)> genau die ist gefragt. Ich brauche die Spannung auf der die Daten> "stehen"
Tiefpass schrieb:> Ich brauche die Spannung auf der die Daten "stehen".
Hier im Forum tummeln sich einige echte Experten, ich meine keine
Selbsternannten. Aber keiner von denen sieht eine zwingende
Notwendigkeit den Pegel des Low-Level-Signals kennen zu müssen. Für eine
Datenübertragung ist das ganz simpel gesagt nicht relevant.
Da Du nicht selber in der Lage bist auf eine Idee zu kommen und eine
entsprechende Schaltung zu entwickeln, hinterfragen Dich hier die
Fachleute. Denn es ist nicht das erste Mal das scheinbare Probleme sich
einfach in Luft auflösen und es zu einer ganz anderen Lösung kommt.
mfg Klaus
Moin,
Man muss nicht jeden bis zum vollstaendigen Glueck pruegeln.
Wenn der "umgedrehte Spitzenwertgleichrichter" ausreicht, ist doch alles
gut.
Gruss
WK