Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik rechteck in sinus umwandeln


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von hans (Gast)


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hallo zusammen!

Ich hab mal gehört das man eine Rechteckspannung mit Hilfe eines rlc 
Reihenschwingkreises in eine Sinusspannung umwandeln kann... leider weiß 
ich nicht mehr genau wie das funktioniert bzw. was sich genau abspielt 
bei der Umwandlung... ich hoffe das mir hier jemand auf die Sprünge 
helfen kann...

hans

von Gast123 (Gast)


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von die ??? (Gast)


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Ein Rechtecksignal beschreibt ein Spektrum mit der Spaltfunktion.

              sin(...)
  Spektrum = ----------
                ...

Mit einem Filter versucht man nun nur einen sehr schmalen Bereich aus 
diesem Spektrum zu "schneiden". Je "schärfer" der Filter (je höher die 
Güte), desto exakter der Sinus am Ausgang. Man benötigt einen Filter mit 
Bandpasscharakteristik; Schwingkreise besitzen diese Eigenschaft. Je 
nachdem wie man sie einsetzt, können sie als Bandsperren oder Bandpässe 
verwendet werden.

von schnudl (Gast)


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http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scsing.htm

Hier wird ein SC-Filter 8.Ordnung verwendet.
Allerdings braucht man am Ausgang wieder einen normalen Tiefpass, um die 
Stufen rauszufiltern. Bei einer fixen Frequenz geht dies aber recht gut.

von Dieter Stotz (Gast)


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Hans,

vielleicht beschreibst Du erst mal, was genau Du machen willst. Frequenz 
und Qualität des zu erwartenden Sinus wären interessant. Frequenz 
stabil?

Gruß

Dieter

von Netbird (Gast)


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> Rechteckspannung mit Hilfe eines rlc Reihenschwingkreises in eine Sinusspannung 
umwandeln ..

Die Idee ist, dass ein Rechtecksignal mit der Grundfrequenz fo 
ungeradzahlige Oberfrequenzen besitzt. Wenn ein Reihenschwingkreis auf 
fo abgestimmt wird, dann läßt er diese Grundfrequenz durch, die anderen 
dagegen, die sowieso schwächer sind, werden zusätzlich abgeschwächt, es 
bleibt ein (ziemlich) sinusförmiges Signal übrig.

Siehe die schöne Animation in ..
http://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fourieranalyse

Die gleiche Idee würde mit einem Parallelschwingkreis auf fo abgestimmt 
funktionieren. Das ist letztlich das gleiche wie beim Herausheben bzw. 
Unterdrücken von Rundfunkfrequenzen mit Parallel- oder 
Serienschwingkreisen, siehe auch Suagkreis , Sperrkreis in Wiki..

von Netbird (Gast)


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.. Saugkreis .. natürlich, dient(e) zur Unterdrückung eines starken 
lokalen Radiosenders.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite



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Netbird schrieb:
> die anderen
> dagegen, die sowieso schwächer sind, werden zusätzlich abgeschwächt, es
> bleibt ein (ziemlich) sinusförmiges Signal übrig.

Genau dazu hatte ich mal was gemacht und im Forum gesucht, ob es sowas 
gibt. Daher schreibe ich es mal rein, falls es wer suchen sollte.

Hier ist das seinerzeit ausprobierte Schema in Excel mit Simulation. Ich 
hatte das ursprünglich mit Dreieck probiert, bin dann aber später, als 
in den FPGAs genug Multiplizierer auftauchten auf die Methode mit den 
Quadraten gekommen - die hier gerade diskutiert wird:

Beitrag "Re: Sinusimplementierung nach Cody und Waite"

So würde ich das auch heute immer machen, weil man mit den Oberwellen 
der Dreiecke und Rechtecke weit laufen muss - also viele Wellen 
benötigt, um kleine Fehler zu bekommen. Und es ist auch ein wenig ein 
Problem die Rechtecke zu erzeugen, wenn die Oberwellen ungerade 
Vielfache der Frequenz sind, weil es dann mit den DDS-Vektoren nicht so 
einfach passt.

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