Duty Cycle überwachen

Hier nochmal als Bild, damit nicht alle LTSpice öffnen müssen :)

Marc M. schrieb:

Duty Cycle Grenzwert erheblich ändern könnte bzw. den Ausschaltzeitpunkt im Bereich 10µs bis ein paar ms verschieben kann

Duty Cycle wird eher in % angegeben, bzw. ohne die Off Zeit/Zyklusdauer ist deine angabe wertlos.

Marc M. schrieb:

Gibt es eine elegantere Lösung, meine Aufgabe zu lösen, als so viel Gemüse auf eine Platine zu bekommen?

es gibt Komparatoren mit eingebauter Spannungsreferenz in sot23-6 oder ähnlich. dann nur noch ein rc tiefpass, poti auf den komparator, anderen eingang auf die referenz.

Wenn du irgendetwas Programmierbares (fpga, uC) daran hängen hast, wäre eine software lösung einfacher.

Hi und vielen Dank!

K. S. schrieb:

Duty Cycle wird eher in % angegeben, bzw. ohne die Off Zeit/Zyklusdauer ist deine angabe wertlos.

Hier meinte ich tatsächlich die Ausschaltzeit und nicht das Tastverhältnis an sich. Je nach Duty Cycle am Eingang würde ich die Zeit, bis das EN abgeschaltet wird, gerne einstellen können.

Das Komparator schaue ich mir mal an... Danke! Hast du eine Art Referenzschaltung dafür?

Ich würde nen Monoflop + FF nehmen, z.B. 74LVC1G123 + SN74LVC1G175

Marc M. schrieb:

1. Gibt es eine elegantere Lösung, meine Aufgabe zu lösen, als so viel Gemüse auf eine Platine zu bekommen? Gibt es vielleicht fertige ICs, die genau das machen?

Da Du im MHz Bereich arbeiten möchtest: 2 Monoflop in einem IC Gehäuse .-)

Hallo,

Monoflop... wie kann sowas aussehen als Überwachung?

Die Haltezeit des Monoflop muss ja irgendwie zum Duty Cycle bzw. der Frequenz passen... irgendwie fehlt mir da gerade am Freitagnachmittag die Vorstellungskraft.

Da brauche ich doch immer Flanken... sobald der duty cycle 100% ist habe ich keine Flanken mehr... nee... ich stehe auf dem Schlauch :(

Wie bekomme ich dann die zeitliche Komponente, so dass nach einer Phase mit hohem duty cycle quasi ein interner Wert Richtung Grenzwert zum Abschalten geschoben wird, sich dieser aber in Phasen mit geringem Duty Cycle wieder nach unten korrigiert?

Ein Zähler zum Vorwärts und Rückwärts zählen? :D Schieberegister...

Vielen Dank!

Marc M. schrieb:

Monoflop... wie kann sowas aussehen als Überwachung?

Das erste Monoflop ist mit dem PWM-Signal ODER-verknüpft und wird auf die fallende Flanke getriggert. Sobald die PWM zu kurz ist entstehen Lücken bei der Addition von PWM-High- plus Monoflopzeit auf 100% betrachtet.

Das zweite Monoflop wird als RS-Flip-Flop dahinter geschaltet und löst bei einer auftretenden Lücke aus und bleibt solange in dem Zustand, bis es zurückgesetzt wird.

Marc M. schrieb:

sobald dieser zu hoch wird

Ok, ich sehe gerade, du willst es genau anders herum haben. Dann lasse ich mir was neues einfallen.

😬

Marc M. schrieb:

ich habe ein LVDS Signal, das getaktet wird (Bereich ein paar MHz).

Variable Frequenz? In welchem Bereich?

Ich habe dazu die angehängte Schaltung gefunden.

Die ist zumindest ungünstig dimensioniert, kann aber den Zweck im Prinzip erfüllen, wenigstens für mittlere Tastverhältnisse. Die Diode D1 muss jedoch weg! Und du lebst von der BE-Schwellspannung von Q4 und die driftet mit der Temperatur.

Neben der Dimensionierung passt auch deine Simulationsdauer nicht zu den Zeitkonstanten. Ich habe mal eine Variante angehängt. Optimal ist die auch nicht.

Vermutlich kann man über R7, die Größe von C3 und den Spannungsteiler R6/R5 den Grenzwert einstellen, wann das EN auf LOW gezogen wird.

R5/R6 als Poti und noch ein geeigneter Vorwiderstand beeinflussen das auf die richtige Art, ja. R7 macht was anderes: er ist zusammen mit C3 (der viel zu groß ist) ein Tiefpass und die erzeugen eine mittlere Gleichspannung am Kondensator proportional zum Tastverhältnis.

Einmal ausgelöst, gibt es eine Selbsthaltung, die nur durch RESET = LOW aufgelöst werden kann. Hier würde ich einen Taster gegen GND schalten.

Ja, aber um Q3 ist alles m.E. zu niederohmig dimensioniert.

Ich habe folgende Fragen:

1. Gibt es eine elegantere Lösung, meine Aufgabe zu lösen, als so viel Gemüse auf eine Platine zu bekommen? Gibt es vielleicht fertige ICs, die genau das machen?

Da du - wie auch genannt, ebenso das invertierte Signal ausgeben willst ohne Zusatzaufwand (wasch mich aber mach mich nicht nass 😀), würde ich hier einen µC nehmen und mit einem ADC die Spannung zwischen R5 und R6 messen. An einen zweiten ADC-Kanal ein Poti anschließen zur Veränderung der Schwelle. Zwei Ausgänge, invertiert und nicht invertiert für Enable und ein Eingang für Reset. Das macht ein Tiny13 oder 25 locker.

3. Beim Simulieren ist es mir irgendwie schwer gefallen "die" eine Stellschraube zu finden, mit der ich den Duty Cycle Grenzwert erheblich ändern könnte ...

Stellschrauben: siehe oben! Im Prinzip ein Poti statt R5 und R6 für den Duty Cycle.

Wie kann ich am effizientesten mit Hilfe eines Potis die Ausschaltzeit festlegen? R7?

Den Ausschaltzeitpunkt in der Schaltung zur verändern ist problematisch. Man müsste C3 und R5+R6 gleichzeitig ändern, ebenso R7. Mit der µC-ADC-Lösung sollte es deutlich leichter gehen. Man muss die schnellste Abschaltzeit mit der RC-Kurve einstellen ohne den Rippel für die Erkennung zu groß werden zu lassen. Längere Abschaltzeiten wären dann wieder kein Problem mit dem µC. Die Forderung ab 10µs ist bei 1MHz Signalfrequenz trotzdem nicht zu schaffen; irgendwas zwischen 100µs und 1ms schätze ich mal.

Sonst müsste man mit dezidierter HW das Tastverhältnis vermessen. Für 1% Auflösung heißt das bei 2MHz Signalfrequenz aber: die HW muss mit 200MHz zählen und vergleichen ... Wenn dir aber, wie genannt, ein zusätzlicher Transistor und ein paar Widerstände schon zu viel sind, dann brauchst du über die Variante nicht nachdenken.

Marc M. schrieb:

Ich könnte einen weiteren NPN als Inverter verwenden

Ja.

Marc M. schrieb:

Wie kann ich am effizientesten mit Hilfe eines Potis die Ausschaltzeit festlegen?

R5 und R6 als 10k Poti auslegen.

Klaus H. schrieb:

Und du lebst von der BE-Schwellspannung von Q4 und die driftet mit der Temperatur.

Dafür kann man einen 1k Widerstand in die Emitterleitung von Q4 legen. Das hilft wenigstens etwas.