Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frequenz veraendern


von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Hallo,

was sind die Stichworte fuer folgendes?:

Ich moechte eine Frequenz ausgeben, die den Eingangsbereich linear auf 
einen bestimmten Ausgangsbereich abbildet.
Also z.B. so: Fout = Fin - 20kHz
Wenn die Eingangsfrequenz zwischen 20 und 40 kHz liegt, dann soll eine 
Frequenz von 0-20 kHz ausgegeben werden.
20 kHz -> 0
30 kHz -> 10 kHz
40 kHz -> 20 kHz
Das ganze fuer verschiedene Eingangsbereiche, am Besten waehlbar oder 
einstellbar bis 100 kHz.
Mir wuerden aber erstmal auch Stichworte und interessante Links dazu 
reichen.
Meine erste Idee ist es, die Frequenz zu messen, dann die 20kHz zu 
subtrahieren und das Ergebnis wieder auf einem DAC ausgeben.
Verzoegerung sollte gering sein.
Eingangsignal ist sinusfoermig.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mark W. schrieb:
> Eingangsignal ist sinusfoermig.
Muss das Ausgangssignal auch Sinusform haben?

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Mark W. schrieb:
>> Eingangsignal ist sinusfoermig.
> Muss das Ausgangssignal auch Sinusform haben?
Ich sage erstmal ja. :-)
Es soll akustisch ausgegeben werden.
Also es laeuft darauf hinaus, nicht hoerbare Frequenzen hoerbar und 
zuordenbar zu machen.

von Markus B. (russenbaer)


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Stichwort:
Ampliutudenmodulation
Schau da rein, da kannst du dein signal hinuntermischen...

von Werner H. (werner45)


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Suche nach "Fledermaus-Konverter".
Wird im Prinzip eine Mischstufe.

Gruß   -   Werner

von Fpgakuechle K. (Gast)


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Klassisch analog wird das mit einer Midchstufe kurz Mischer realisiert.

von pegel (Gast)


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von löti (Gast)


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Nur ne Idee... ich werf da mal den LM2907 in die Runde, ein 
Frequenz->Spannungs-Wandler.

Daran dann ein XR2206 oder ICL8083 zur Tonerzeugung.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Vielen Dank schonmal fuer all die schnellen Antworten.
Mischer ist das Stichwort, das ich gesucht habe.
Moeglicherweise mach ich es mit einem PSoC, der sowiso im Design ist, 
der hat auch eine Mischer Komponente, die ich mir gleich mal naeher 
ansehen werde.

von m.n. (Gast)


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Mit einem µC kann man die Eingangsfrequenz genau messen, umrechnen und 
wieder ausgeben. Beispiel mit einem ATmega48: 
http://mino-elektronik.de/Generator/takte_impulse.htm#bsp4
Es werden ca. 50 Messungen/s ausgeführt.

von micha54 (Gast)


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Hallo,

wie wäre es mit einem AD633 (preiswerter Analog-Multiplizierer)?

Signal an den einen Eingang, Sinus 20..100kHz an den zweiten,
am Ausgang erhält man Differenz und Summe der beiden Signale, wobei 
letzteres unhörbar ist und per Tiefpass leicht gefiltert werden kann.

Gruß,
Michael

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Auch eine Idee. Ich weis noch nicht genau, wie ich es mache. Wenn ich 
mit dem PSoC guter Ergebnisse bekomme, mache ich es mit ihm.
Ich habe mittlerweile auch das Mixer Tutorial von AD gefunden, wo auch 
einiges drin steht.

von Harald W. (wilhelms)


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Mark W. schrieb:

> Wenn die Eingangsfrequenz zwischen 20 und 40 kHz liegt, dann soll eine
> Frequenz von 0-20 kHz ausgegeben werden.

Aha, Röhrensummer.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Mark W. schrieb:
>
>> Wenn die Eingangsfrequenz zwischen 20 und 40 kHz liegt, dann soll eine
>> Frequenz von 0-20 kHz ausgegeben werden.
>
> Aha, Röhrensummer.
Hab mal kurz geschaut. :-)
http://www.roehrensummer.de/roehrensummer/verstaerker_sonderbau.php
Sind ja edel die alten Geraete.
Ich finde das irgenwie toll, so alte Holsgehaeuse. Gab es ja frueher bei 
Messgeraeten sehr haeufig.

von Harald W. (wilhelms)


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Mark W. schrieb:

> Sind ja edel die alten Geraete.

Naja, das Funktionsprinzip von Röhrensummern, also Mischung
von zwei hohen Frequenzen zu einer niedrigen funktioniert
auch heute noch. Damals machte man das, weil man stabile,
einstellbare Oszillatoren besser mit hohen als mit niedrigen
Frequenzen bauen konnte.

von Achim B. (bobdylan)


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Harald W. schrieb:
> Damals machte man das, weil man stabile,
> einstellbare Oszillatoren besser mit hohen als mit niedrigen
> Frequenzen bauen konnte.

Jo, aber auch, damit die Nutzfrequenz (z.B. 20Hz bis 20kHz) in einem 
Rutsch durchwobbelbar war, ohne "unterwegs" die "von - bis" - Frequenz 
umschalten zu müssen.

Schwebungssummer wäre auch so ein Stichwort, mit dem zwecks 
Wissenszuwachs gut rumzugooglen wäre.

von Der Andere (Gast)


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Achim B. schrieb:
> Jo, aber auch, damit die Nutzfrequenz (z.B. 20Hz bis 20kHz) in einem
> Rutsch durchwobbelbar war, ohne "unterwegs" die "von - bis" - Frequenz
> umschalten zu müssen.

Man braucht dann aber bei sehr niedrigen Ausgangsfrequenzen sehr stabile 
Oszillatoren, sonst hat die Ausgangsfrequenz starken Jitter.

von Karl B. (gustav)


Angehängte Dateien:

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Hi,
mit S042P ginge das auch.
Filterung ist nicht gezeichnet.
An Eingang 1 die "NF" z.B. Mikrofon, an Eingang 2 ein Sinusgenerator.
Bis 100 kHz müsste das gezeichnete Schaltbild noch gehen.
(Wenn auch der S042P in UKW/FM-Tunern Verwendung fand.
Daher die Schwingneigung durch 100 pF- Konds. (Pin 7 und 8) gegen 
"Masse" verhindern.)

Es gibt aber auch Nachfolgetypen z.B. MC1648.


ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Achim B. (bobdylan)


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Der Andere schrieb:
> Man braucht dann aber bei sehr niedrigen Ausgangsfrequenzen sehr stabile
> Oszillatoren, sonst hat die Ausgangsfrequenz starken Jitter.

Man hat die Oszillatoren tatsächlich vor jeder Messung abgleichen 
müssen, um stabile Verhältnisse zu erhalten. Dabei wurde (üblicherweise) 
der einstellbare Oszillator (bei Null Hz Nutzsignal, also Frequenzkurbel 
linksanschlag) dem Oszillator mit der Festfrequenz angeglichen. 
Angezeigt wurde das Schwebungsnull mittels "magischem Auge".

von georg (Gast)


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Achim B. schrieb:
> Man hat die Oszillatoren tatsächlich vor jeder Messung abgleichen
> müssen, um stabile Verhältnisse zu erhalten

Leider hat sich der TO bisher überhaupt nicht dazu geäussert, wie genau 
die Umsetzung sein muss - 1 Hz, 10% oder was?

Georg

von Trollfinder (Gast)


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Der Poster hat etwas wenig Ahnung. Die Amplitude scheint nicht wichtig 
zu sein.
Was waere denn das Vorwissen ? Allenfalls ein DSP ? analog runtermischen 
?

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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von Dieter (Gast)


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Mit einem sehr schnellen AD-Wandler die Werte aufzeichnen und 
verlangsamt wiedergeben. Dabei wird alles langsamer. Wenn man das aber 
mit einer FFT als MP3 wandelt, und die MP3 mit einer falschen 
Referenzfrequenz abspielt, dann kann man alles zu niederen Frequenzen 
verschieben.

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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@ georg & Trollfinde:
Amplitude und Genauigkeit sind erstmal nicht so wichtig, da es ja nicht 
um eine konkrete Implementierung geht, sondern nur erstmal um das 
Prinzip und Schalagworte um Literatur zu finden.
Aber hat mir alles schon weitergeholfen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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" die den Eingangsbereich linear "

Soll das Eingangssignal mehrere Frequenzen gleichzeitig enthalten 
können?

MfG

von 🍅🍅 🍅. (tomate)


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Mischer mit Gilbertzelle. Geht im Gegensatz zu Ringmischern runter bis 
DC

von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Christian S. schrieb:
> " die den Eingangsbereich linear "
>
> Soll das Eingangssignal mehrere Frequenzen gleichzeitig enthalten
> können?
>
Das waere natuerlich optimal wenn der Eingangsfrequenzbereich exact auf 
den Ausgangsfrequenzbereich gemappt wird.

Aber ich bin gerade dabei es erstmal fuer ganz normale sinusfoermige 
Eingangssignale zu machen.

Mit linear meinte ich die Frequenzskala. Etwa so:

Fin - Fout (kHz)
40 - 0
45 - 5
50 - 10
55 - 15
60 - 20

von Karl B. (gustav)


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Rote T. schrieb:
> Mischer mit Gilbertzelle.

S042P siehe oben.
Beitrag "Re: Frequenz veraendern"

Ist im Schaltbild auf NF optimiert, kann auch DC gekoppelt werden. Man 
hat dann aber auch den "Offset" auf dem Ausgang.
Man benutzt ihn auch als "Lautstärkesteller".
Nur 'mal in die Spec. reinschauen.

http://www.cbtricks.com/radios/galaxy/datasheets/ic/pdf/s042p.pdf

Es gibt ihn noch zu kaufen, obwohl längst abgekündigt.

https://www.rf-microwave.com/en/siemens/s-042-p/active-mixer-14-pin-dil-package/s042p/

Was mich an dem IC so fasziniert ist das HF-mäßig (doch) gute Pinout.

ciao
gustav

von Purzel H. (hacky)


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> Mischer mit Gilbertzelle. Geht im Gegensatz zu Ringmischern runter bis
DC.

Man kann sich selbst einen Ringmischer zusammenstellen, ohne Trafos und 
DC koppeln, oder per Gilbert Zelle, wie zB MC1496.

Ich wuerd den MC1496 nehmen. Der Vorteil daran, dh am Mischen, ist dass 
die Amplitude erhalten bleibt.

von Possetitjel (Gast)


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Rote T. schrieb:

> Mischer mit Gilbertzelle. Geht im Gegensatz zu Ringmischern
> runter bis DC

Das ist missverständlich.

An EINEM Port geht auch ein Ringmischer bis DC (aber eben
nur an einem) --> Synchrongleichrichter.

von Ralf L. (ladesystemtech)


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Sieh mal hier:

Beitrag "Re: Mischer MC12002"

Allerdings ist der Eingangsfrequenzbereich nur auf das 
Sprachfrequenzspektrum begrenzt. Geht dafür aber bis auf Null Hertz 
runter.

Achim B. schrieb:
> Man hat die Oszillatoren tatsächlich vor jeder Messung abgleichen
> müssen, um stabile Verhältnisse zu erhalten.

Trotz verwendeter temperaturstabilen Styroflexkondensatoren ist das HIER 
auch der Fall.

von Mike B. (mike_b97) Benutzerseite


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von Curby23523 N. (Gast)


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Wenn es auf die Qualität des Ausgangssignals nicht so ankommt, könnte 
man auch:

1. 40kHz oszillator erstellen (z.B. mit einem Teil des Hex Inverters, 
siehe 2.)
2. Das Originalsignal durch einen Inverter jagen, also zu einem 
Rechtecksignal machen
3. Beide Signal an ein XOR geben. Das liefert nun die Summe aus 
Differenz und Addition beider Frequenzen
4. Das Signal noch mal invertieren mit einem Inverter
5. Das Ausgangssignal mit einem Tiefpass Filtern, wodurch die 
Frequenzaddition verschwindet.

Fertig ist man und man hat 20kHz vom original Signal abgezogen - jedoch 
hat man nun ein stark verfälschtes Signal, was einem Sinus nur noch 
ähnlich aussieht, es ist eher ein Dreieck. Auf einen Lautsprecher sollte 
man es geben können und ggf. mit zusätzlichen Filtern beschönigen.

Die Lösung ist halt sehr einfach aufzubauen, auch ohne µC.

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