Hallo , ich bräuchte eine Frequenzverdopplerschaltung ,die ein symmetrisches Signal hinkriegt. Also aus : _--__--__--__--__--__--_ wird : _-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_-_- Das ganze spielt sich im Bereich bis 100Hz am Eingang ab. Die Frequenz ist nicht konstant. Jemand Ideen , mir fällt nichts ein... Danke, Maciek
Wenn du noch etwas Warten kannst dann hätte ich da ne schaltung für dich. Das Prinzip ist vorab leicht erklärt. (Es gibt 2 Möglichkeiten aber diese bevorzuge ich hier einfach mal da hier ne relativ Feste Frequenz vorliegt und das Ausgangssignal zudem einigermaßen Phasendurchgangssynchron läuft) Also: Das Rechtecksignal wird einfach durch nen Kondensator gejagt so das bei jeder Flanke ein Impuls rauskommt (Abwechselnd Positiv und Negativ) Diese dann eben gleichrichten und schon haben wir die Doppelte Frequenz. Da Nadelimpulse meist nicht gefragt sind kann man das Signal noch etwas aufziehen. Zuerst Kappen wir mit ner einfachen Zehnerdiode alles über 5V (4.7V) ab damit die Logik nicht einen wegbekommt. Danach noch nen einfachen Monoflop (zb. 74121/2/3) damit wir dann wieder nen schönes Rechtecksignal bekommen. ------------------------------------------ Die Andere Methode ist das Signal erstmal in ein Wechselspannungssignal umzuwandeln indem man es durch einen größeren Kondensator jagd. Danach ist es etwas gerundet aber das stört nicht. Anschließend wieder gleichrichten. Dann noch durch nen Schmittrigger jagen und schon is man fertig. Die Signalflanken sind hier allerdings um 90° versetzt. Gruß Ratber
Hierfür verwendet man einen Fensterkomparator, welcher bei unterschreiten sowie überschreiten des Eingangspegel schaltet. Um aus einem unsymetrischen Rechtecksignal wieder ein symetrisches zu bekommen verwendest du ein D FLIPFLOP. Thats it.
Genau das wollte ich ursprünglich auch Posten.(Die Obigen Methoden sind Allgemein gehalten.Es gibt ja noch mehr möglichkeiten aber hier kann man rein Digital arbeiten) Jetzt hab ich auch die Schaltung dafür wiedergefunden. Ich habs mal eben für 50 auf 100Hz abgestimmt (2 Mögliche R/C-Kombinationen.Je nachdem was man bekommt)
alles nichts ordentliches. Fensterkomparator beim Rechtecksignal? Und danach wieder mit D-FF symmetrieren (also Frequenz wieder halbieren)?? Die Sache mit Monoflop, getriggert auf beiden Flanken funktioniert nur mit einer festen Frequenz ordentlich, ändert sich die Frequenz, wird das Ausgangssignal unsymmetrisch. Gibt 2 Möglichkeiten: PLL oder Mikrocontroller, Eingangsfrequenz messen, doppelte Frequenz ausgeben. Geht mit einem 2313.
Oder mit 4060. Das ist eine PLL mit integriertem Oszilator. Einen 2313 finde ich totalen overkill. mfg, Stefan.
@Crazy Horse Tja,er gibt ja ne feste Frequentz an da ist die Schaltung also günstig und einfach.
man darf die Beiträge auch zu Ende lesen, schau mal ins Anfangsposting. Zitat: "Die Frequenz ist nicht konstant. " @Stefan: sicher, deswegen steht ja PLL auch an erster Stelle meiner Antwort. Wer aber mit PLLs noch nie was zu tun gehabt hat, hat da evtl. leichte Berührungsängste.
Yo,hast recht. Das hab ich glatt überlesen. Gut,damit ist die Schaltung für die Rundablage wenn das Ausgangssignal Symetrisch sein soll. Wenn es nur um Zählimpulse geht dann braucht man nur das Exor-Gatter was den kram einfacher macht.(Evtl. C1 etwas erhöhen.)
Sorry, ich habe leider Müll geschrieben. 4060 ist ein Zähler, was Du benötigst ist ein 4046. Das Datenblatt findest Du hier: http://www.philipslogic.com/products/plls/4046/ Bei TTL Signalen kannst Du auch den 74HCT4046 nehmen, dann mußt Du Dir keine Gedanken über Signalpegelwandlung CMOS -> TTL machen. Der 4046 ist leicht zu beschalten. Im Datenblatt ist als Beispiel ein Frequenzsynthesizer dargestellt. Bau Dir das einfach mal auf ein Breadboard auf und beobachte die Signale, die das Ding erzeugt. Ist alles nicht so wild und sehr interessant anzuschauen. mfg, Stefan.
Der Vorschlag, einen 2313 zu nehmen, ist kein 'overkill' sondern eine sehr gute Idee. Timer 1 mißt an ICP jede Halbperiode des Eingangssignals und Timer 0 erzeugt mit einer halben Halbperiode ein Ausgangssignal mit doppelter Frequenz. Sofort synchron und eingeschwungen, was ein 4046 nie schaffen kann. Solange die Frequenzen im beschaulichen Rahmen bleiben (<10kHz), könnte man auch ungeradzahlige Vielfache erzeugen. Wenn es genau sein soll, darf man aber bei der Division den Rest nicht 'wegwerfen' sondern muß die erzeugten Perioden teilweise um einen Takt verlängern.
Hi! Also ich plädiere für 4046, ein 2313 ist doch etwas übertrieben. Vor allem musst du einiges beachten um saubere Signale zu erzeugen und der Stromverbrauch ist auch nicht zu verachten. MFG Uwe
Du vergisst, das Deine Idee nicht phasensynchron arbeitet. Damit hast Du nur eine FLL realisiert. Ändert sich die Frequenz häufig und schnell, dann läuft Dir sehr schnell die Phase weg und Du hast eine Menge Oberwellen. Wenn es nur um eine Frequenzverdopplung geht, bei der die Phasenlage keine Rolle spielt, dann kann man das so versuchen. Ich habe mal einen Fall konstuiert, in dem Deine Lösung nicht funktioniert. Ich nehme in dem Beispiel an, daß die High-Phase gemessen wird. Der Anfangszustand ist eingeschwungen. _____------______----____----____----___ ___---___---___---___-__--__--__--__--__-- XXX Wie Du siehst, sind die Phasen nicht synchron. Das kannst Du durch auszählen erkennen. Das XXX markiert einen Fehler in der Frequenz (in dem Fall eine sehr hohe). Diesen Fehler kannst Du mit Deiner Lösung leider nicht verhindern. Ich bin der Meinung, daß der 4046 die bessere Wahl ist. Du kannst die Einschwingzeit und den Overshoot kontrollieren und an Deine Anwendung anpassen. Die Schaltung ist einfach und übersichtlich und die Bauteiledimensionierung ist nicht wirklich schwer. mfg, Stefan.
Hallo zusammen, wenn der Ziehbereich des VCO's für die Frequenzänderung ausreicht, würde ich wohl auch den PLL-IC vorziehen. Es gibt jedoch noch eine weitere Möglichkeit, mit der eine direkte Frequenzverdopplung mit dem gewünschten 50:50 Duty-Cycle realisiert werden kann: Man macht aus dem Rechteck zunächst ein invertiertes und ein nichtinvertiertes DreieckSignal. Diese beiden Signale gibt man auf einen schnellen Differenzverstärker. Man erhält ein rechteckförmiges Ausgangssignal (DutyCycle 50%) mit zunächst gleicher Frequenz aber einer Phasenverschiebung von 90 Grad. Wird das ursprünglich Signal nun mit diesem phasenverschobenen Signal EXOR-Verknüpft, so erhält man die doppelte Frequenz mit einem 50:50 DutyCycle. Habe eine solche Schaltung schon für eine I/Q-Demodulator entwickelt (200-600MHz) - leider nur in einer 0.35um CMOS-Technologie und daher nicht mal eben kostengüstig nachzubauen :-). Viele Grüße Tim
hm, klingt interessant, immer offen für neue Ideen. Aber woher soll da die Phasenverschiebung (noch dazu konstant 90°, also unabhängig von der Frequenz) kommen?
Wirklich ne interessante Sache. Müsste so aussehen, oder? _ _| |_| |_| | 1 (Eingang) /\ /\ / _/ \/ \/ 2 (1 integriert) _ \ /\ /\ \/ \/ \ 3 (2 invertiert) __| |_| |_| 4 (1-2 mit nicht-rückgekoppeltem Diff.verstärker) _ _ _ _|||||||||| 5 (1 XOR 4) bisschen schlecht dargestellt... :-)
Das sollte sich doch mit ein paar OPVs aufbauen lassen. Für die Frequenzen allemal ausreichend. mfg, Stefan.
Da der 4046 eine so große Fan-Gemeinde hat, wie soll ich den denn beschalten? Welche Rs, welche Cs, welchen Teiler und welchen Phasenkomparator soll ich nehmen ? Und wie lange ist dann die Einschwingzeit auf 1% Jitter: 10 Sek., 100 Sek. oder 1000 Sek. ? Wenn der 2313 zu aufwendig ist, könnte man doch auch einen Tiny12 nehmen; der braucht aber noch ein ext. C zum Abblocken der Versorgungsspannung.
siehe Datenblatt dazu. Dort ist auch ein Beispiel für die berechnung aller Rs und Cs angegeben. Die Einschwingzeit und das Überschwingen hängt von Deinen Wünschen ab. Wie gesagt, lies das im Datenblatt nach und berechne es anhand der dort stehenden Formeln. mfg, Stefan.
Moin, da das Thema immer wieder sporadisch auftaucht (s. Suchfunktion), hier eine weitere (allerdings analoge) und einfache Lösung: Sie wird im Tietze/Schenk im Kapitel Funktionsgeneratoren beschrieben, siehe Bild-Auszug. Anfängliche Bedingung ist das Vorliegen eines symmetrischen Rechtecks. Man benötigt nur einen Integrator (OV1) und einen Komparator (K2). Dessen Ausgang wird -wie üblich- mit einem XOR verknüpft und dürfte hinreichende Symmetrie aufweisen, abhängig von der Qualität der ICs. Ich habe es selbst noch nicht getestet, jedoch ist zu erwarten, dass die Funktion in gewissem Rahmen auch bei f-Änderung gegeben ist; dem kann man mit Anpassen der Int.-Zeitkonstante begegnen. Ggf. muss man je nach Genauigkeitsanforderung das Original-Rechteck (zum XOR) noch durch Einfügen von Gattern verzögern (Laufzeit = Durchlaufzeit vom OP und Komparator). R2R-OPV genügender BB und schnellen Komparator (je nach Frequenz) setze ich mal voraus. Idee für die Digitaltechniker: Auszählen des H-Daches (Zeit) in gewünschter Auflösung, den erhaltenen Wert durch zwei teilen und damit ein taktsynchrones Rechtecksignal (mit 90° Verschiebung) triggern. EDIT: Kann das PDF leider nicht löschen :-(
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Stefan May schrieb: > Oder mit 4060. Das ist eine PLL mit integriertem Oszilator. Dies halte ich für eine falsche Aussage. mfg
Christian S. schrieb: > Stefan May schrieb: > >> Oder mit 4060. Das ist eine PLL mit integriertem Oszilator. > > Dies halte ich für eine falsche Aussage. > mfg Er meint bestimmt den CD4046. Der hat neben dem integrierten Oszillator sogar zwei PLLs.
Hi, Christian S. schrieb: > Stefan May schrieb: >> Oder mit 4060. Das ist eine PLL mit integriertem Oszilator. > > Dies halte ich für eine falsche Aussage. > > mfg Dann ist es ja gut das der Stefan seinen Fehler bereits vor unbedeutenden 19 Jahren und drei Wochen selbst bemerkt und direkt richtiggestellt hat Stefan May schrieb: > Sorry, ich habe leider Müll geschrieben. 4060 ist ein Zähler, was Du > benötigst ist ein 4046. Das Datenblatt findest Du hier: > [...] Gruß Carsten
Michael M. schrieb: >>> Oder mit 4060. Das ist eine PLL mit integriertem Oszilator. >> >> Dies halte ich für eine falsche Aussage. >> mfg > > Er meint bestimmt den CD4046. Der hat neben dem integrierten Oszillator > sogar zwei PLLs. Unsinn. Er hat 2 Phasenkomparatoren. Die Originalaussage ganz oben ist korrekt! PLL Phase locked Loop Alles was man dazu braucht, steckt im 4046. Phasenkomparator und VCO. Und komm mir jetzt nicht mit den 2 Widerständen und Kondensator für den Schleifenfilter! Für die Dequenzverdopplung braucht man halt noch einen externen Zähler, hier ein einfaches Toggle-FlipFlop. Aber nach ~20 Jahren interessiert daß den OP sicher nicht mehr ;-)
Weitere Möglichkeiten: - Mit einer Speicherschaltdiode Oberwellen erzeugen, die gewünschte Oberwelle bandpassieren und dann dividieren fürs Tastverhältnis, Bandpaß geht natürlich nur, wenn der Frequenzbereich hinreichend klein ist - Mit einem Oszillator mit mehr als 400 MHz und einem Zähler 4 Impulse pro z.B. ansteigender Flanke erzeugen, dann dividieren fürs Tastverhältnis
Egon Schlaf schrieb: > Mit einer Speicherschaltdiode Oberwellen erzeugen, die ..... Macht mal nicht so auf 'dicke Hosen' - die Frage stammte auch 2003 ... Und damals waren wir bei 100Hz ...
Uwe schrieb: > Also ich plädiere für 4046, ein 2313 ist doch etwas > übertrieben. Eine PLL ist recht träge, das Filter benötigt wenigsten 10 Perioden der langsamsten Eingangsfrequenz zum Einschwingen. Ein MC gibt schon nach einer Periode die neue Frequenz aus. Vermutlich geht es um die Anpassung von einen Tacho, da möchte man nicht erst Stunden später die neue Geschwindigkeit ablesen können. Uwe schrieb: > Vor allem musst du einiges beachten um saubere > Signale zu erzeugen Eine Entstörung des Eingangssignals zu programmieren, ist überhaupt kein Problem. Der Noise-Canceler des Input-Capture sollte aber in der Regel ausreichen. Und der Ausgang ist eh sauber, da Glitch-free, Phase Correct Pulse Width Modulator (PWM). Uwe schrieb: > der Stromverbrauch ist auch nicht > zu verachten. Der ATtiny2313 zieht im Idle bei 1MHz/1,8V etwa 30µA, das kann man getrost verachten. Ob man die 4046-Schaltung sparsamer hinkriegt, wage ich zu bezweifeln.
Tim schrieb: > Man macht aus dem Rechteck zunächst ein invertiertes und ein > nichtinvertiertes DreieckSignal. Welchen BIAS sollen die am Ende haben? Ich nehme an, der nichtinvertierende läuft von 0 ... X und der nichtinvertierende von 0 ... -X. Dann wäre die Differenz immer Positiv. Damit das funktioniert, müssten beide um ihren Mittelwert schwingen. Wie bekommt man das hin? Hochpass schränkt die Frequenz ein. Statisch einstellen geht nicht, wegen der unbekannten Amplitude. Diese ist sowieso schon ein Limiter.
Da "Tim" nach 15 Jahren wahrscheinlich nicht mehr mitliest: Nachfrager schrieb: > Welchen BIAS sollen die am Ende haben? ZU 0V symmetrisch bzw. --> folgende Fragestellung > Damit das funktioniert, müssten beide um ihren Mittelwert schwingen. > Wie bekommt man das hin? Entweder symm. Versorgung oder eine "Masse" (Symbol im Buchauszug T./Sch.) auf Ub/2 legen. > Statisch einstellen geht nicht, wegen der unbekannten Amplitude. Warum meinst du, die Amplitude sei unbekannt?
Nachfrager schrieb: > Damit das funktioniert Hier hast du ein praktisches Beispiel für einen Verdoppler von 50KHz bis 1MHz auf das Doppelte. http://c-quam.blogspot.com/2019/10/a-cquam-mit-arduino-und-ad9850.html Simu ist auch dabei. :)
Phil schrieb: > Hier hast du ein praktisches Beispiel für einen Verdoppler > von 50KHz bis 1MHz auf das Doppelte. Also genau das, was in Tietze/Schenk beschrieben ist: Integrator + Komparator. ;-)
Bin auch angenehm überrascht. Das Buch ist offenbar deutlich besser als sein Ruf. ;)
Phil schrieb: > Bin auch angenehm überrascht. Das Buch ist offenbar deutlich > besser als sein Ruf. ;) In meinem Umfeld hat und hatte das Buch immer einen sehr guten Ruf - und ich kenne es seit der 4. Auflage. Die 11. Auflage gehört, was die Kapitel über Bipolar- und Feldeffekt-Transistoren angeht, in meinen Augen zu einem der umfassesten Werke - und ist trotzdem noch gut lesbar. Der "Tietze-Schenk" wurde u.A. übersetzt in polnisch, ungarisch, russisch, spanisch, chinesisch und englisch. Vieleicht nicht ganz ohne Grund?
Michael M. schrieb: >> Welchen BIAS sollen die am Ende haben? > ZU 0V symmetrisch bzw. Die Frage ist doch, wie man das hinbekommt. Ich kann das aus der Schaltung nicht erkennen. Ich versuche, das in Software nachzustellen und gehe von einer symmetrischen "Versorgung" aus: Wenn beide Integratoren bei 0V loslaufen, dann ist bei einer "1" am Eingang der eine steigend und der andere fallend. Bei einer "0" laufen sie dann rückwärts und erreichen wieder die 0V. D.h. der eine ist immer positiv, der andere immer negativ. Die Differenz also immer positiv. Phil schrieb: > ein praktisches Beispiel für einen Verdoppler Wo bitte in dem Artikel ist der "Verdoppler"?
Alois schrieb: > Der "Tietze-Schenk" wurde u.A. übersetzt in polnisch, ungarisch, > russisch, spanisch, chinesisch und englisch. Vieleicht nicht ganz ohne > Grund? Fehlt nur noch vulkanisch, romulanisch und Betageuzeianisch. Oder gleich einfach als Hörbuch + Babelfisch ;-) CAPLAH!
Nachfrager schrieb: >> ZU 0V symmetrisch bzw. > Die Frage ist doch, wie man das hinbekommt. Ich kann das aus der > Schaltung nicht erkennen. Genau dort (dein Zitat) habe ich zwei Möglichkeiten beschrieben, wie es geht. > Ich versuche, das in Software nachzustellen > und gehe von einer symmetrischen "Versorgung" aus: Softwarelösungen müssen nicht unbedingt immer einfacher sein als "einfache Analogtechnik". ;-D > Wenn beide Integratoren bei 0V loslaufen.... Wie bereits gezeigt: Du brauchst nur einen einzigen Integrator! Kannst du dich nicht von dem Beitrag (w.o.) mit den zwei Integratoren lösen? Die Lösung des Problems ist doch nun verblüffend einfach... ;-) > Phil schrieb: >> ein praktisches Beispiel für einen Verdoppler > Wo bitte in dem Artikel ist der "Verdoppler"? Dann such doch einmal; er ist im Block- und detaillierten Schaltbild einfach zu finden.
Michael M. schrieb: > Dann such doch einmal; er ist im Block- und detaillierten Schaltbild > einfach zu finden. In welchem der Schaltbilder? > Genau dort (dein Zitat) habe ich zwei Möglichkeiten beschrieben, wie es > geht. Und ich habe nachgefragt wie man es erreicht, dass der Integrator auf der Mitte der Spannung loslegt, die man ja nicht kennt, weil die Dauer nicht bekannt ist, mit der er integriert. Ohne diese Kenntnis weis man weder, wie weit man den Bereich Ub auslegen muss noch, wo UB/2 liegt. Bei einem Integrator gibt es immer einen offset, der festgelegt werden muss. > Softwarelösungen müssen nicht unbedingt immer einfacher sein als > "einfache Analogtechnik". ;-D Es muss sich ja beschreiben lassen. Nochmal die Frage: Ausgehend von (von mir aus) einem Integrator, der bei einem Rechteck hoch- bzw runterläuft, ist es nicht definiert, wo der startet. Startet man ihn bei Null, bleibt er im Positiven. Sagen wir: er läuft bei 1kHz 1ms lang hoch und erreicht 1V. Dann braucht es eine Schaltschwelle von 0.5V, damit er in der Mitte -> 90° schaltet. Bei 500Hz läuft er aber 2ms hoch und erreicht 2V. Bei 0.5V Schaltschwelle sind dann 75% des Komparators 1 und 25% 0. Bei Schaltschwelle 0V ist er total "1". Das Einzige, was man machen kann, ist einen HP davor zu legen und dafür zu sorgen, dass sich der selber in die Mitte zieht. Das aber dauert, macht ihn langsam und klappt bei niedrigen Frequenzen nicht mehr.
Nachfrager schrieb: > In welchem der Schaltbilder? Es steht im Block-SB. sogar in Klartext drin. Im Detail-SB ist ein gelber Komparator zu sehen. Ist das so schwer? :-( > ..Ausgehend von (von mir aus) einem Integrator, der bei einem Rechteck > hoch- bzw runterläuft, ist es nicht definiert, wo der startet.... Ich hoffe, du hast Tietze/Schenk im Zugriff. Schau dir dort das Kapitel Integratoren an. Dort ist beschrieben, wie die Anfangsbedingungen sind. Auch mein kopierter Ausschnitt gibt bereits im Text Hinweise... Ich sagte ebenfalls, dass man mit Tau = R*C ein wenig spielen muss; eine f-Änderung über einen weiten Bereich wird man nicht ohne Weiteres erreichen.
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