Sinus PWM erzeugen

[Dietmar B. (theq)]

Hallo,

ich brauche ein PWM Signal wie in Bild1 mit f >= ~2kHz. Der Sinus sollte 
so ~0,5...3Hz haben.
Gibt es da was einfaches z.B. NE555 oder Schmitt-Trigger ...?
Oder doch gleich ein ATTiny o.ä.?
Am Ende will ich eine LED mit 0,5-3Hz an- und aus-dimmen.

Gruß

[Guido K. (Firma: Code Mercenaries GmbH) (thebug)]

Das macht jetzt irgendwie keinen Sinn.

Was denn? PWM oder Sinus? Und wenn Sinus (also anscheinend das gezeigte 
Signal über einen Tiefpass geschickt), wie soll damit eine LED gedimmt 
werden? LEDs sind keine linear reagierenden Bauteile.

[Harald W. (wilhelms)]

Dietmar B. schrieb:

> Oder doch gleich ein ATTiny o.ä.?

Ja.

> Am Ende will ich eine LED mit 0,5-3Hz an- und aus-dimmen.

Das würde wohl auch mit Dreieck funktionieren. Dreieck lässt sich
wesentlich leichter erzeugen.

[Jo U. (avrusb)]

Dafür ist kein Tiefpass nötig, das Auge integriert auch ganz gut.

[Dietmar B. (theq)]

Ich brauche das Rechteck PWM Signal.
Ja, Dreieck würde auch gehen.

> Dafür ist kein Tiefpass nötig, das Auge integriert auch ganz gut.
Der Empfänger des Lichts ist bei mir aber kein Auge, sondern ein LDR.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Wenn ein ATTiny in Frage kommt, dann der. Sinus einfach per LUT und gut.

Hab ich mal für einen ATTiny4/5/9/10 gemacht:
https://github.com/SebiR/ATTiny10_Playground/blob/master/PWM_Sine_Dimmer/PWM_Sine_Dimmer.ino

[Alexander (alecxs)]

Cyblord -. schrieb im Beitrag #7941575:
> Was laberst du dann von Sinus?

Kannst Du nicht lesen? Er will eine LED im Loop ein- und wieder 
ausdimmen... mit wählbarer (Sinus)frequenz von 0,5 bis 3Hz.

[Cyblord -. (cyblord)]

Alexander schrieb:
> Cyblord -. schrieb im Beitrag #7941575:
>> Was laberst du dann von Sinus?
>
> Kannst Du nicht lesen? Er will eine LED im Loop ein- und wieder
> ausdimmen... mit wählbarer (Sinus)frequenz von 0,5 bis 3Hz.

Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.

Oder was wäre z.B. die "Sinusfrequenz" eines 1 kHz Rechtecks?

[Cyblord -. (cyblord)]

Dietmar B. schrieb:
> Der Empfänger des Lichts ist bei mir aber kein Auge, sondern ein LDR.

Wenn du Daten optisch übertragen willst, würde ich IrDA oder ähnliches 
nehmen, also ein digitales Protokoll.

Was ist denn die Anwendung?

[Rainer W. (rawi)]

Cyblord -. schrieb im Beitrag #7941565:
> Brauchst du jetzt Sinus oder Rechteck?

Stell dich doch nicht so an.
Die LED wird mit PWM gesteuert und der Tastgrad soll sich (vermutlich) 
wie 1/2*sin(2*pi*f*t) ändern. "Vermutlich", weil negative Zahlen sowohl 
für einen Tastgrad als auch für eine LED-Helligkeit wahrlich sinnlos 
wären.

Um deine Frage also zu beantworten: Beides

[Dietmar B. (theq)]

Mit Sinus war gemeint, die LED "sinusförmig" an- und aus-zudimmen mit 
0,5Hz-3Hz.
Daten sollen damit nicht übertragen werden.
Es geht um ein WahWah Pedal (Gitarreneffekt). Der Effekt wird 
normalerweise über ein Poti erzeugt wenn das Pedal gedrückt wird. Das 
Poti geht aber oft kaputt auf Grund mechanischer Belastung. Daher 
verwenden einige Pedale ein Kombi aus LED + LDR statt des Potis (im Bild 
LED4 & LDR3). Das Drücken des Pedals schiebt einfach eine Lichtbarriere 
zwischen LED und LDR.
Die Idee ist nun, den Effekt auch ohne Pedaldrücken zu erzeugen in dem 
die LED "automatisch" an- aus-gedimmt wird.

[Weingut P. (weinbauer)]

push-pull-Stufe, dahinter n Pi-Glied Tiefpass, dahinter n OP-Amp als 
Impedanzwandler und fertig ist der Lack.

[Ob S. (Firma: 1984now) (observer)]

Cyblord -. schrieb:
> Alexander schrieb:
>> Cyblord -. schrieb im Beitrag #7941575:
>>> Was laberst du dann von Sinus?
>>
>> Kannst Du nicht lesen? Er will eine LED im Loop ein- und wieder
>> ausdimmen... mit wählbarer (Sinus)frequenz von 0,5 bis 3Hz.
>
> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.
>
> Oder was wäre z.B. die "Sinusfrequenz" eines 1 kHz Rechtecks?

Mein Gott, der Träger ist ein Rechteck, die Modulation des 
Tastverhältnisses soll ein Sinus sein.

Das ist doch so trivial, solltest sogar du verstehen können. Und ich bin 
ziemlich sicher, dass du die Intention auch durchaus verstanden hast.

Und, na klar: ein Sinus ist für den vorgesehenen Zweck alles andere als 
optimal. Das weiter oben bereits vorgeschlagene Dreieck ist schon etwas 
besser, aber immer noch ziemlich Scheisse.

Schon ziemlich gut sieht das Quadrat einer Sinusfunktion aus (entspricht 
einer Spreizung mit Gamma=2.0). Noch besser wird's mit einer 
Expontialfunktion zur Spreizung, die das korrekte Gamma (meist irgendwo 
zwischen 2.2 und 2.5) benutzt.

[Michael B. (laberkopp)]

Dietmar B. schrieb:
> Der Empfänger des Lichts ist bei mir aber kein Auge, sondern ein LDR.

Der integriert auch, ist träge, und folgt keinem Kiloherzsignal

Wenn man ein Sinus-PWM ohne uC haben will fährt man am besten mit einem 
XR2206 als Sinusgenerator und einem ausreichend schnellen (TL072) 
Doppel-OpAmp als PWM Generator und Komparator, oder 4-fach OpAmp für 
integrierenden Dreiecksgenerator, das läuft aber nicht mit 5V.

Nutzt man einen uC, dann https://www.tinaja.com/glib/sinquest.pdf

[Nemopuk (nemopuk)]

Michael B. schrieb:
> Wenn man ein Sinus-PWM ohne uC haben will fährt man am besten mit einem
> XR2206 als Sinusgenerator

Den Chip gibt es nach keinem Kenntnisstand nicht mehr.

[Dietmar B. (theq)]

Michael B. schrieb:
> Der integriert auch, ist träge, und folgt keinem Kiloherzsignal

Ja, genau. Der Feld-Wald-Wiesen LDR hat Raise/Fall Zeiten von 50ms. 
Daher wollte ich die PWM mit 1...2kHz betreiben.

[Harald W. (wilhelms)]

Nemopuk schrieb:

>> Wenn man ein Sinus-PWM ohne uC haben will fährt man am besten mit einem
>> XR2206 als Sinusgenerator
>
> Den Chip gibt es nach keinem Kenntnisstand nicht mehr.

Bei Ali zwei Stück für 1,49€.

[H. H. (hhinz)]

Harald W. schrieb:
> Nemopuk schrieb:
>
>>> Wenn man ein Sinus-PWM ohne uC haben will fährt man am besten mit einem
>>> XR2206 als Sinusgenerator
>>
>> Den Chip gibt es nach keinem Kenntnisstand nicht mehr.
>
> Bei Ali zwei Stück für 1,49€.

Was man da wohl bekommt?


Den ICL8038 gibts noch, von HGSEMI.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Cyblord -. schrieb:
> Alexander schrieb:
>> Cyblord -. schrieb:
>>> Was laberst du dann von Sinus?
>> Kannst Du nicht lesen? Er will eine LED im Loop ein- und wieder
>> ausdimmen... mit wählbarer (Sinus)frequenz von 0,5 bis 3Hz.
> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.
Also, ich habs verstanden: der TO will seine PWM so modulieren, dass die 
LED anschließend augenscheinlich "sinusförmig" hell und dunkel wird.

Der Witz daran ist aber: das Helligkeitsempfinden des Auges ist 
nichtlinear. Wenn man einen sinusförmigen Helligkeitsverlauf sehen will, 
dann muss man das PWM-Verhältnbis nicht sinusförmig modulieren.

Solche Threads gibt hier alle halbe Jahre. Eine Suche im Forum hilft 
sicher weiter.

[H. H. (hhinz)]

Lothar M. schrieb:
> Der Witz daran ist aber: das Helligkeitsempfinden des Auges ist
> nichtlinear. Wenn man einen sinusförmigen Helligkeitsverlauf sehen will,
> dann muss man das PWM-Verhältnbis nicht sinusförmig modulieren.

Und beim LDR ist es nochmals anders...

[Ob S. (Firma: 1984now) (observer)]

H. H. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Der Witz daran ist aber: das Helligkeitsempfinden des Auges ist
>> nichtlinear. Wenn man einen sinusförmigen Helligkeitsverlauf sehen will,
>> dann muss man das PWM-Verhältnbis nicht sinusförmig modulieren.
>
> Und beim LDR ist es nochmals anders...

Wichtiger Aspekt. Wenn das Ziel nicht die Strecke LED->menschliche 
Wahrnehmung ist, sondern einfach nur ein elektrooptisches Gateway 
zwischen zwei Schaltungsteilen, dann ist es natürlich Unsinn, Verfahren 
anzuwenden, die die Eigenheiten der menschlichen Wahrnehmung 
kompensieren sollen.

Allerdings müsste ich hier erstmal passen. Ich habe des letzte Mal vor 
ca. 35 Jahren einen LDR benutzt. Ich habe nicht mal mehr eine grobe 
Vorstellung davon, wie die Kennlinie so eines Teils üblicherweise 
aussieht. Müßte erst mal ein DB lesen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Aber vermutlich ist es eh' unnötig, da eine wirkliche Sinusform 
einzuhalten. Vermutlich reicht einfach so ein übliches "nichtbinäres" 
Heartbeat-Blinken aus.

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Interessant wird wohl sein, was denn dann in der naechsten Salamischeibe 
fuer ein Signal durch den LDR geht...
Koennte es sich dabei z.b. um irgendwelches (Strom)gitarrengeklampfe 
handeln? Oder sonst irgendwelches Audiozeugs?
Da waere dann ggf. statt dem LDR doch sowas wie ein LM13700 mit glattem 
Sinus angesteuert zeitgemaesser oder ggf. gleich ein paar 4066-artige 
Analogschalter, die direkt am PWM haengen und damit die gewuenschte 
Audiobeeinflussung erzeugen (davor/danach ein Antialiasing Tiefpass kann 
nicht schaden)...

Gruss
WK

[R. L. (roland123)]

Dergute W. schrieb:
> Interessant wird wohl sein, was denn dann in der naechsten Salamischeibe
> fuer ein Signal durch den LDR geht...
> Koennte es sich dabei z.b. um irgendwelches (Strom)gitarrengeklampfe
> handeln? Oder sonst irgendwelches Audiozeugs?

Dietmar B. schrieb:
> Es geht um ein WahWah Pedal (Gitarreneffekt). Der Effekt wird
> normalerweise über ein Poti erzeugt wenn das Pedal gedrückt wird. Das
> Poti geht aber oft kaputt auf Grund mechanischer Belastung. Daher
> verwenden einige Pedale ein Kombi aus LED + LDR statt des Potis (im Bild
> LED4 & LDR3). Das Drücken des Pedals schiebt einfach eine Lichtbarriere
> zwischen LED und LDR.
> Die Idee ist nun, den Effekt auch ohne Pedaldrücken zu erzeugen in dem
> die LED "automatisch" an- aus-gedimmt wird.

[H. H. (hhinz)]

Dergute W. schrieb:
> Interessant wird wohl sein, was denn dann in der naechsten Salamischeibe
> fuer ein Signal durch den LDR geht...
> Koennte es sich dabei z.b. um irgendwelches (Strom)gitarrengeklampfe
> handeln? Oder sonst irgendwelches Audiozeugs?

https://de.wikipedia.org/wiki/Wah-Wah

[Michael B. (laberkopp)]

Nemopuk schrieb:
> Den Chip gibt es nach keinem Kenntnisstand nicht mehr.

Überall

https://www.google.com/search?q=xr2206

nur halt nicht von Exar sondern z.B.  HTCSemi oder XinLuda

[Jobst M. (jobstens-de)]

1 IC - nur noch Werte musst Du berechnen.

OPV-Typ ist nur exemplarisch.

Gruß
Jobst

[Cyblord -. (cyblord)]

Lothar M. schrieb:
> lso, ich habs verstanden: der TO will seine PWM so modulieren, dass die
> LED anschließend augenscheinlich "sinusförmig" hell und dunkel wird.

Ok du hast es verstanden. Und hast du auch verstanden warum er damit 
nicht ein Auge sondern einen LDR beleuchten will?

[Tobias (code_red)]

Cyblord -. schrieb:
>>
>
> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.

Faktisch korrekt wäre:

Ein Rechteck enthält unendlich viele Sinusfrequenzen.

[H. H. (hhinz)]

Tobias schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>>>
>>
>> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.
>
> Faktisch korrekt wäre:
>
> Ein Rechteck enthält unendlich viele Sinusfrequenzen.

Und dann kam Kurt...

[Cartman E. (cartmaneric)]

Ich leuchte die 6 LDRs in meinem Phaser ganz einfach linear über
einen Transistor als Stromverstärker mit einer kleinen Glühlampe an.
Und der Transistor bekommt sein Dreieck von einer Schaltung aus
2 OPVs. Einer als Integrator, und einer als Schmitt-Trigger mit
passenden Schaltschwellen.
Das sollte für ein Wauwau auch reichen.

Ihr macht das wieder viel zu kompliziert. ☺

[Harald W. (wilhelms)]

Tobias schrieb:

>> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.
>
> Faktisch korrekt wäre:
>
> Ein Rechteck enthält unendlich viele Sinusfrequenzen.

...und ein Sinus enthält unendlich viele Rechteckfrequenzen.

[H. H. (hhinz)]

Harald W. schrieb:
> Tobias schrieb:
>
>>> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.
>>
>> Faktisch korrekt wäre:
>>
>> Ein Rechteck enthält unendlich viele Sinusfrequenzen.
>
> ...und ein Sinus enthält unendlich viele Rechteckfrequenzen.

Das wird den Kurt umbringen...

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Die Variante von Jobst könte man schön auf dem Steckbrett aufbauen, um 
die fehlenden Werte zu dimensionieren.

mfg

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Dergute W. schrieb:
> bla
waehrend er anscheinend den erhellenden Beitrag des TO, indem der Zweck 
und die Schaltung des Wahwahs standen, irgendwie ueberlesen hatte...
Pardong.
Naja, irgendwie keimte in mir doch der richtige Verdacht.
Aber dann sollte man sich doch auf keinen Fall eine PWM im Hoerbereich 
antun. Egal wie schlafmuetzig der LDR sein sollte.
Am besten ueberhaupt keine PWM. Wenn die Frequenz einstellbar sein 
sollte, dann irgendeine OpAmp-Schaltung, die Dreieck macht, danach ein 
OpAmp mit u.a. ein paar Dioden in der Rueckkopplung, um die Spitzen des 
Dreiecks abzurunden.
Bei Fixfrequenz wuerde es wahrscheinlich schon ein simpler 1-Transistor 
RC-Oszillator (mit 3fach RC-Netzwerk zwischen Collector und Basis) tun.

Gruss
WK

[Otto K. (opto_pussy)]

Dergute W. schrieb:
> Am besten ueberhaupt keine PWM. Wenn die Frequenz einstellbar sein
> sollte, dann irgendeine OpAmp-Schaltung, die Dreieck macht

Eben, denn hier kommt es ja nicht auf einen guten Farbwiedergabeindex 
(CRI-Wert) an.

C1 durch 470nF ersetzen und R3 als 1M Poti auslegen. R4 und R5 dienen 
dazu, dass man am Ausgang den unteren Scheitelpunkt des Dreiecks knapp 
oberhalb der LED-Flussspannung einstellen kann, so dass der 
Wah-Wah-Effekt immer schön rund und lückenlos in Bewegung bleibt.

Als Spannungsversorgung geht auch eine 9V Blockbatterie.

[Rainer W. (rawi)]

Otto K. schrieb:
> 20250924_072402.jpg

Wer soll sich diesen Pixelbrei angucken :-(

Ich mag's ja schon gar nicht mehr sagen:

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen. Siehe 
Bildformate.

[Otto K. (opto_pussy)]

Rainer W. schrieb:
> Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen.

Das Bild war schon vorher im jpg-Format. Ich wüsste jetzt athock auch 
gar nicht wie ich das mit dem Smartphone in png oder gif umwandeln 
könnte. Und besser wird's dadurch übrigens auch nicht.

[Rainer W. (rawi)]

Otto K. schrieb:
> Und besser wird's dadurch übrigens auch nicht.

Den verhunzten Brei nachträglich wieder in PNG oder GIF umzuwandeln, 
wäre wie die Sache mit dem Brathähnchen und dem Tierarzt - wie wahr.

[Gunnar F. (gufi36)]

Rainer W. schrieb:
> Den verhunzten Brei nachträglich wieder in PNG oder GIF umzuwandeln,
> wäre wie die Sache mit dem Brathähnchen und dem Tierarzt - wie wahr.

Putz deine Brillen oder setz noch eine vierte auf. Das ist alles 
wunderbar zu erkennen und soll informieren, nicht einen Designpreis 
gewinnen.

[Henrik V. (henrik_v)]

Im Pedal (oder anderen Audioschaltungen ..) will man keine steilen 
Flanken im Audiobereich (es sei denn man soll sie hören ;) )

Die Schaltung oben* erzeugt eine Sinus , braucht aber ein Stereopoti ,
C ist dann eher so im 10µF Bereich.
Die Bipolare Versorgung stört etwas , also einen virtuellen GND/Bias , 
der so dimensioniert wird, dass sie als BIAS für einen Transistortreiber 
für die LED dient. Man möchte ja nicht unbedingt beim WahWah immer auf 
Null runtergehen. Eine weitere Verstärkerstufe(OP mit Poti)  um den Hub 
einzustellen?

Die Schaltung von Jobst weiter oben (Dreieck / Filter) geht natürlich 
auch.
Braucht nur ein einfaches Poti zur Frequenzeinstellung .


*) von https://learnabout-electronics.org/Oscillators/osc34.php

[Dietmar B. (theq)]

Noch mal vielen Dank an alle! Ich liebe dieses Forum.

Ich habe die von Henrik ausprobiert. R6 ist ein 1M Poti.
Die Spannung über dem LDR sieht ...na ja ... nicht wie erwartet aus 
(Oszibild). Das tut der Sache aber keinen Abbruch. Im Gegenteil, der 
Sound ist nahezu perfekt (Hörprobe im Anhang).
Die Musikerkarriere kann jetzt starten ...

[Otto K. (opto_pussy)]

Dietmar B. schrieb:
> (Hörprobe im Anhang).
> Die Musikerkarriere kann jetzt starten ...

Gratulation! Das hört sich ja Mega Stark an, wie bei den echten Profis.

🎸

Schalte aber in Serie zu dem 1M Poti noch einen 10k Widerstand, sonst 
hängen die Ausgänge von U1 und U2 über den C1 im Extremfall parallel.

[Jobst M. (jobstens-de)]

Dietmar B. schrieb:
> Ich habe die von Henrik ausprobiert.

Und die produziert solche Sounds!?? 8-o


;-)


> Die Spannung über dem LDR sieht ...na ja ... nicht wie erwartet aus
> (Oszibild).

Ich denke, das kannst Du mit einer Veränderung von Vcc_2 beeinflussen.


Gruß
Jobst

[Rainer W. (rawi)]

Dietmar B. schrieb:
> Die Spannung über dem LDR sieht ...na ja ... nicht wie erwartet aus
> (Oszibild). Das tut der Sache aber keinen Abbruch. Im Gegenteil, der
> Sound ist nahezu perfekt (Hörprobe im Anhang).

Das sollte dich nicht wundern. Der Mensch nimmt die Lautstärke 
logarithmisch wahr.
Aus diesem Grund besitzen Lautstärkepotis auch grundsätzlich eine 
logarithmische Kennlinie.

[Jens B. (dasjens)]

Cyblord -. schrieb:

> Ein Rechteck hat keine Sinusfrequenz. Die Angabe macht keinen Sinn.
>
> Oder was wäre z.B. die "Sinusfrequenz" eines 1 kHz Rechtecks?

(troll)Antwort:
Ganz ganz viele Sinusfrequenzen. Verdammt viele, und jede nur einmal.

[Cartman E. (cartmaneric)]

Rainer W. schrieb:
> Das sollte dich nicht wundern. Der Mensch nimmt die Lautstärke
> logarithmisch wahr.
> Aus diesem Grund besitzen Lautstärkepotis auch grundsätzlich eine
> logarithmische Kennlinie.

Tipp: Es handelt sich um gar kein Lautstärkepoti.

Auch schön zu sehen, folgt die Schaltung ja auch meinem Vorschlag.
Beitrag "Re: Sinus PWM erzeugen"

Die einstellbaren Schaltschwellen fehlen aber (noch).