Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Einfache Möglichkeit(IC) eine Frequenz zu vervielfachen?


von Thomas (kosmos)


Lesenswert?

Hallo, ich suche eine einfache Möglichkeit die Frequenz eines 
Rechtecksignals 5V/10 kHz zu vervielfachen also x2, x4, x8,..... Gibt es 
da einen IC der genau so etwas macht?

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

* cd4046 oder aehnlich plus entsprechenden Binaerzaehler
* attiny13a oder aehnlich plus entsprechende Software
* synchronisierte Oszillatoren
* ...

Gruss
WK

von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

4046

Gruss Chregu

von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

Oder wenn Du wirklich nur n^2 brauchst, 4011:

https://freecircuitdiagram.com/2410-frequency-doubler-with-4011/

Gruss Chregu

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Wenn man das 10kHz Signal um 1/40000 verzögert und mit einem XOR mischt, 
bekommt nan ein 20kHz Signal.
Wenn man das um 1/80000 Sekunde verzögert und mit einem XOR mischt 
bekommt man 40kHz.
1
Signal--|>--+--------| \
2
            |        |X )--+--------| \
3
            +--R--+--| /   |        |X )--
4
                  |        +--R--+--| /
5
                  C              |
6
                  |              C
7
                  |              |
8
                 GND            GND
Aber Ungenauigkeiten in der Verzögerung wirken sich schwer auf die 
Qualität des Ausgangssignals aus. Daher ist die gezeigte Variante mit RC 
Verzögerung nicht gut genug um zu ver8fachen oder mehr. Man braucht 
entweder ordentliche Delay-Lines, oder besser Schieberegister, wenn man 
das mit 160kHz taktet
1
        +-------------------------+
2
Signal--|D                        |
3
        |                         |
4
160kHz--|CLK                      |
5
        | Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 |
6
        +-------------------------+
7
          |           |
8
          |           +--| \
9
          |              |X )-- 20kHz
10
          +--------------| /
kann man verdoppeln, ver4fachen, ver8fachen

Alles eine Frage, wie genau die 10kHz auch 10kHz sind. Schwanken die 
(z.B. vin 5 bis 15kHz), hilft nur eine PLL, einfach als uC Programm, 
aber das ist dann wohl nicht die einfache Lösung die dir vorschwebt.

von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


Lesenswert?

Irgendwelche Anforderungen an duty cycle ?

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Ja, und wenn man einmal mehr verdoppelt als eigentlich gewünscht, kann 
man mit einem nachfolgenden 1:2-Teiler ein schönes symmetrisches 
Rechteck der gewünschten Frequenz bekommen.

von Thomas (kosmos)


Lesenswert?

super danke, werde mal so nen 74HC4046 ordern.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> super danke, werde mal so nen 74HC4046 ordern.

Das wird dir nur helfen, wenn du noch ein Teiler IC dazu bestellst. 
Alleine kann der 4046 zwar auf ein Signal rasten, aber nicht 
vervielfachen.
Es fehlt also z.B. noch ein 74HC4040 o. ä.

Am besten orderst du noch eine Ausgabe des 'CMOS Kochbuches' von Don 
Lancaster dazu oder findest es im Netz, denn der 4046 ist zwar genial, 
aber die Dimensionierung der externen Bauteile ist nicht ganz einfach.

: Bearbeitet durch User
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Der TO hat m.E. die Frage so formuliert, als dass die Eingangsfrequenz 
variabel ist. Hier fehlt die Angabe, um wieviel. Die 
Verzögerungs/XOR-Methode hat ja wohl, wegen der Dimensionierung der 
Verzögerung, ihre Grenzen ...

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Frank E. schrieb:
> Der TO hat m.E. die Frage so formuliert, als dass die Eingangsfrequenz
> variabel ist.

Wo findest Du denn solch eine Formulierung in seiner Beschreibung, die 
das nahelegen würde?
Ich lese dagegen genau das raus:

> ... Rechtecksignals 5V/10 kHz ...

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> Der TO hat m.E. die Frage so formuliert, als dass die Eingangsfrequenz
>> variabel ist.
>
> Wo findest Du denn solch eine Formulierung in seiner Beschreibung, die
> das nahelegen würde?
> Ich lese dagegen genau das raus:
>
>> ... Rechtecksignals 5V/10 kHz ...

Stimmt, sorry, der Wald und die Bäume ...

von Darius (dariusd)


Lesenswert?

Hallo

Matthias S. schrieb:
> Am besten orderst du noch eine Ausgabe des 'CMOS Kochbuches' von Don
> Lancaster dazu oder findest es im Netz, denn der 4046 ist zwar genial,
> aber die Dimensionierung der externen Bauteile ist nicht ganz einfach.

Etwas O.T. aber wer deine Empfehlung realisiert und (natürlich wer 
wartet und zahlt schon freiwillig) nach  CMOS Kochbuch und pdf sucht 
wird an (zumindest aktuell bei mir) erster Stelle bei der Google Suche 
einen (scheinbar einzigen - alte Bücher verkaufen wollen viele) PDF 
Download   des englischsprachigen Originals finden.

Wer diesen Download anklickt wird im Jahr 2024 dann als Extra in eine 
Zeitreise in die ganz frühe Zeit des WWW (oder sogar davor?) geschickt:

Mit einem 56 k Modem (Real 44,1 k - oder Weniger erreichbar ) und 
Wählverbindung mit einen Modem über das Analoge Telefonnetz) war der 
Download eher noch "schneller" als was der "Highspeed Server" auf dem 
sich das PDF befindet aktuell im Jahre 2024 hergibt.
Aber immer noch schneller (und vor allem Preiswerter) als wie man an ein 
richtiges Buch kommt.

Na ja...
Auf jeden Fall eine Zeitreise die zeigt das Nostalgie nicht angebracht 
ist  und meckern über "nur" eine 16 MBit Leitung ein ziemlicher Luxus 
ist, den man sich erst seid 1-2 Jahrzehnten leisten kann...

von Ron-Hardy G. (ron-hardy)


Lesenswert?

Darius schrieb:
> Highspeed Server

bei mir 2s dann war es da

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
> Ja, und wenn man einmal mehr verdoppelt als eigentlich gewünscht, kann
> man mit einem nachfolgenden 1:2-Teiler ein schönes symmetrisches
> Rechteck der gewünschten Frequenz bekommen.

Unsinn. Das funktioniert nur, wenn die Stufe davor noch keine Zeitfehler 
bei der Lage der Flanken hatte.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Rainer W. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Ja, und wenn man einmal mehr verdoppelt als eigentlich gewünscht, kann
>> man mit einem nachfolgenden 1:2-Teiler ein schönes symmetrisches
>> Rechteck der gewünschten Frequenz bekommen.
>
> Unsinn. Das funktioniert nur, wenn die Stufe davor noch keine Zeitfehler
> bei der Lage der Flanken hatte.

Ich rede natürlich von solchen Varianten, bei denen eine feste Frequenz 
mit beliebigem Tastverhältnis hinten rauskommt.

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Meine erste PLL-Schaltung war die 74HC4046 im Jahr 1999, damit habe ich 
eine 3D-Brille angesteuert, um mit diversen Trick Stereobilder auf einem 
normalen Monitor sehen zu können, incl. Quake 3D!

von Werner H. (werner45)


Lesenswert?

Wenn es nur um Zweierpotenz-Vervielfachung geht, kann man das durch 
Doppelweg-Gleichrichtung des AC-Anteils vom Startsignal erreichen. Mit 5 
Stufen ist man bei der 16-fachen Frequenz. Das funktioniert auch 
frequenzunabhängig
Eine Schaltung wurde früher mal in der Funkschau beim Thema 
Metallsuchgeräte zur Erhöhung der Detektor-Empfindlichkeit gezeigt. Auch 
niedrige Frequenzen < 16 Hz konnte man damit im Kopfhörer erkennen.

Ist aber nicht einfach - IC´s gabs noch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Werner H. schrieb:
> Wenn es nur um Zweierpotenz-Vervielfachung geht, kann man das durch
> Doppelweg-Gleichrichtung des AC-Anteils vom Startsignal erreichen.

Mit Rechtecksignalen?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
>> Wenn es nur um Zweierpotenz-Vervielfachung geht, kann man das durch
>> Doppelweg-Gleichrichtung des AC-Anteils vom Startsignal erreichen.
>
> Mit Rechtecksignalen?

Ja sicher, warum nicht? Man muss nur den Gleichanteil über einen 
Hochpass abtrennen. Würde ich hier aber trotzdem nicht machen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Dergute W. schrieb:

> * cd4046

Bzw., allgemeiner gesagt, eine PLL-Schaltung (Phase Locked Loop). Das
geht nicht nur mit dem 4046, sondern es gibt auch andere PLL-ICs.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>>> Wenn es nur um Zweierpotenz-Vervielfachung geht, kann man das durch
>>> Doppelweg-Gleichrichtung des AC-Anteils vom Startsignal erreichen.
>>
>> Mit Rechtecksignalen?
>
> Ja sicher, warum nicht? Man muss nur den Gleichanteil über einen
> Hochpass abtrennen. Würde ich hier aber trotzdem nicht machen.

Gut, dann isses ja kein Rechteck mehr ...

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Jens G. schrieb:
>> Ja sicher, warum nicht? Man muss nur den Gleichanteil über einen
>> Hochpass abtrennen. Würde ich hier aber trotzdem nicht machen.
>
> Gut, dann isses ja kein Rechteck mehr ...

Sicher nicht, aber man kann die Oberschwingungen filtern, verstärken und 
per Komparator wieder in Rechteck umformen. Die Fourierreihen lassen 
grüßen.

von Gerhard O. (gerhard_)


Lesenswert?

Wie wäre es, die Frequenz-Verdopplung mit einem Analog Multiplizierer zu 
verwirklichen?

MC1496 oder AD603 kommt mir da in den Sinn.

Vor ein paar Jahren mußte ich ein WWVB 60kHz Signal verdoppeln, um eine 
lästige PSK zu neutralisieren. Funktionierte mit dem AD603 vorzüglich.

: Bearbeitet durch User
von Norbert (der_norbert)


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> Hallo, ich suche eine einfache Möglichkeit die Frequenz eines
> Rechtecksignals 5V/10 kHz zu vervielfachen also x2, x4, x8,..... Gibt es
> da einen IC der genau so etwas macht?

Wenn doch die Frequenz sowieso schon bekannt und fix ist, warum dann 
nicht zB. 160/320/640kHz erzeugen und dann mit einem Baustein bequem 
herunter teilen?
Evtl. noch synchronisieren, falls erforderlich.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Norbert schrieb:
>> Hallo, ich suche eine einfache Möglichkeit die Frequenz eines
>> Rechtecksignals 5V/10 kHz zu vervielfachen also x2, x4, x8,..... Gibt es
>> da einen IC der genau so etwas macht?
>
> Wenn doch die Frequenz sowieso schon bekannt und fix ist, warum dann
> nicht zB. 160/320/640kHz erzeugen und dann mit einem Baustein bequem
> herunter teilen?

Weil die dann nicht synchron zum Eingangstakt ist, weder in Phase noch 
Frequenz.

> Evtl. noch synchronisieren, falls erforderlich.

Dann hast du wieder eine PLL.

von Wastl (hartundweichware)


Lesenswert?

Wieder mal so ein Thread wo es tausend Vorschläge gibt die
alle mehr oder wenig aufwendig und/oder ungeeignet sind.

Wenn man dagegen wüsste wofür das ganze Vervielfachen sein
soll käme man sicherlich auf geeignetere Massnahmen oder
Schaltungen. Und womöglich auch viel schneller zu einem
Ergebnis. Aber wahrscheinlich gibt es gar keine Anwendung
("ich frage für einen Freund").

Dann spekuliere ich noch auf die Möglichkeit dass es gar
keine sinnvolle Anwendung gibt sondern dass der Thread nur
eine Vorrichtung zur Erhöhung des Datenverkehrs hier auf
der Seite dienen soll.

: Bearbeitet durch User
von Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> Hallo, ich suche eine einfache Möglichkeit die Frequenz eines
> Rechtecksignals 5V/10 kHz zu vervielfachen also x2, x4, x8,..... Gibt es
> da einen IC der genau so etwas macht?

Man könnte sich auch mal fragen, ob man die ganze Akrobatik mit der 
Vervielfachung der Frequenz komplett umgehen könnte, wenn man denn 
überhaupt wüsste, worum es sich dabei handelt bzw. warum diese Situation 
zustande gekommen ist. Viele Dinge kann man ganz anders lösen.

von Wastl (hartundweichware)


Lesenswert?

Gregor J. schrieb:
> Man könnte sich auch mal fragen ...................

Wastl schrieb:
> Wenn man dagegen wüsste wofür das ganze Vervielfachen sein
> soll käme man sicherlich auf geeignetere Massnahmen oder
> Schaltungen.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Darius schrieb:
> Mit einem 56 k Modem (Real 44,1 k - oder Weniger erreichbar ) und
> Wählverbindung mit einen Modem über das Analoge Telefonnetz)

Ich glaube, ich war etwa in 2004 zum letzten Mal mit dem Fury-Modem im 
Internet, nur um erkennen zu können, ob das noch geht. Ein nettes 
Museumsstück.

mfg

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.
Lade...