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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frequenzmultiplikator


Autor: Kevin T. (terrordaddy)
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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer Schaltung um Frequenzen zu 
miltiplizieren.
Die Eingangsfrequenzen liegen im bereich zwischen 0 bis 250 Hz.
Die Ausgangsfrequenz soll um den Faktor 1,1525 höher sein.
Bei 0 Hz => 0 Hz am Ausgang
Bei 50 Hz => 57,63 Hz
...
etc.
Für Lösungsvorschläge währe ich euch sehr dankbar.
Grüße

edit: Das ganze sollte Temperaturunabhänig sein, da es in ein Auto 
kommen soll.

Autor: sum (Gast)
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multiplikation ist etwas schwierig, das würde einer Faltung im 
Zeitbereich entsprechen. Verschieben kannst du ganz einfach per 
Modulation
0 Hz -> 1.152 Hz
50 Hz -> 51.152 Hz

Grüße

Autor: holger (Gast)
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>0 Hz -> 1.152 Hz

0 Hz kann man nicht messen.

Autor: sum (Gast)
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>> 0 Hz kann man nicht messen.


gewagte These! Warum nicht? Vermutlich fängst du jetzt mit unendlichkeit 
an, aber das gilt auch für 1 Hz oder 100Mhz. Du kannst es genausogut 
messen wie jede andere Frequenz auch - spätestens wenn du es moduliert 
hast kannst du es messen. Mein Voltmeter kann auch DC messen ;-)

sportliche gruesse
 sum

Autor: Helmi (Gast)
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Mit einer PLL um 11525 Multiplizieren und dann durch 10000 dividieren.
Aber sag mal genauer um was es geht vielleicht gibt es eine andere 
Loesung.

Gruss Helmi

Autor: holger (Gast)
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>>> 0 Hz kann man nicht messen.
>gewagte These! Warum nicht? Vermutlich fängst du jetzt mit unendlichkeit
>an, aber das gilt auch für 1 Hz oder 100Mhz. Du kannst es genausogut
>messen wie jede andere Frequenz auch - spätestens wenn du es moduliert
>hast kannst du es messen. Mein Voltmeter kann auch DC messen ;-)

Die These ist nicht gewagt. Wenn du ein Signal mit 0.1Hz mit deinem
Multimeter misst, dann misst du 5s etwas und 5s nichts.

Autor: sum (Gast)
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> Die These ist nicht gewagt. Wenn du ein Signal mit 0.1Hz mit deinem
> Multimeter misst, dann misst du 5s etwas und 5s nichts.

Kannst du vielleicht begründen, warum ich dann nichts messen kann? Also 
dass man 0Hz nicht "messen" kann, bevor man stirbt, mag sein, aber das 
gilt für alle Frequenzen, wenn du deine lebenszeit mit der Frequenz 
skalierst. Wenn du also eine "vernünftige" 0Hz-Definition zugrundelegst 
(meinetwegen 0Hz entspricht f < 10^-4Hz), dann kannst du das durchaus 
messen.

Autor: Ekschperde (Gast)
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Einen sehr interessanten Ansatz hat Hewlett&Packard im
"HP5307A HIGH RESOLUTION COUNTER" realisiert.

Frequenzvervielfachung durch Periodendauermessung und die Erzeugung 
einer Hilfsfrequenz die dann gemessen wird.
Den Userguide mit einer ausführlicheren Beschreibung sollte man bei 
Gurgle finden.

Vielleicht hilft das?

Autor: holger (Gast)
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>Wenn du also eine "vernünftige" 0Hz-Definition zugrundelegst

0 Hz ist 0 Hz. Da gibt es nichts zu definieren.
Sonst wären es keine 0 Hz mehr.

Die Periodendauer für 0 Hz ist 1/f und damit unendlich.
Division durch Null.

Autor: Kevin T. (terrordaddy)
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Das ganze soll eine K-Wert anpassung für einen Tacho werden.
von meinem Getriebe kommen pro gefahrenen Kilometer 3770 Impulse. Das 
ganze innerhalb einer gewissen Zeit, gibt dann eine Frequenz.
Das sind bei 1km/h etwa 1,047 Hz, was wiederrum 3770 Impulse pro Stunde 
(3600 Sekunden) sind.
3770 / 3600 = 1,04722222222...
Der neue Tacho hat aber einen K-Wert von 4345. Also müssten bei einem 
Kilometer 4345 Impulse am Tacho ankommen, was bei einer Geschwindigkeit 
von 1km/h 4345 Impulse pro Stunde sind.
Und jetzt will ich die 3770 Impulse die pro Kilometer kommen um den 
Faktor 1,1525 erhöhen damit der neue Tacho die richtige Geschwindigkeit 
von einem km/h anzeig.

Bei stillstand des Autos soll er natürlich nichts anzeigen, deshalb die 
0Hz.

Der "HP5307A HIGH RESOLUTION COUNTER" kommt leider nicht in Frage, da er 
ein Tischgerät ist. Ich bräuchte eine kleine Schaltung, die im Auto 
irgendwo hinterm Tacho verbaut werden kann.

Hab mir da auch schon gedanken mit einem µController gemacht, der eine 
Frequenz misst, diese Umrechnet und einem anderem µController per UART 
sendet. Der Zweite µController lässt dann einen Pin mit einem Timer 
togglen, der einen Berechneten Startwert hat.
Leider hab ich bedenken das dies bei dem Temperaturspektrum im Auto 
(-20°C im Winter und +70°C im Sommer unter dem Schwarzen Armaturenbrett 
zu große Toleranzen hat.

Grüße

Autor: 3347 (Gast)
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Eine Singlesideband (SSB) Modulation kann ein Frequenzband um einen 
festen Offset verschieben. Ein PLL kann eine Frequenz mit einem Faktor 
multiplizieren. Aber ein Frequenzband mit einem Faktor zu Multiplizieren 
geht so nicht. Allenfalls koennte man eine FFT machen, das komplexe 
Spektrum multiplizieren und wieder zuruecktransformaieren. Ist so ein 
System noch kausal ? Muesste man untersuchen.

Autor: Ekschperde (Gast)
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Den 5307A solltest du ja auch nicht ins Auto schrauben... :-)

Aber das verwendete Konzept ist schon interessant.
Kehrwertbildung ohne Controller war das damals.

Geht mit einem Controller natürlich auch.
Man misst die Periodendauer und erzeugt damit eine äquivalente Frequenz, 
auch als Pulszahl per Zeiteinheit bekannt.

Da Tachos doch recht träge Genossen sind, mittelt der Tacho das dann 
schön aus.

Autor: Kevin T. (terrordaddy)
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Wenn ich einen µController mit 2 16Bit Timern nehme könnte ich mit den 
2. sparen, was die Kommunikationsdauer zwischen den 2 Controller qausi 
ausradiert.
Ich dachte da gibt es vielleicht Single-Chip Lösungen. Was würdet ihr 
denn für einen µC empfehlen. Ich hab ein Atmel Evaluierungsboard und die 
Bascom Demo (Viel Code Brauch ich da ja auch nicht).
Gibt es Tinys mit 2 16Bit Timer für den Kfz gebrauch? Der Atmega64 und 
128 haben 2 16Bit Timer. Sind aber für so ein Projekt zu groß.
Wie sieht es mit der Frequenzstabilität bei Qaurzoszillatoren und einem 
Temperaturspektrum von 90°C aus? Da hab ich doch sicherlich sehr große 
Toleranzen, oder?

Grüße

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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>>Die Ausgangsfrequenz soll um den Faktor 1,1525 höher sein.
Mit der doppelten Eingangsfrequenz (rising/falling edge) taktest Du ein 
n-Bit breites Register, das pro Takt um (1.1525/2)*2^n ticks erhöht 
wird. Das MSB (oder der Overflow, gähn?) toggelt dann mit der 
gewünschten Frequenz.

Cheers
Detlef

Autor: holger (Gast)
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>Wie sieht es mit der Frequenzstabilität bei Qaurzoszillatoren und einem
>Temperaturspektrum von 90°C aus?

Frag lieber mal den Fahrer !

Autor: I_ H. (i_h)
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0Hz kann man sehr wohl messen - sämtliche Ableitungen (wovon nur die 1. 
und 2. relevant sind) sind nur und ausschließlich bei 0Hz 0 (bei 
Amplituden ungleich 0).
Über die Periodendauer kann man es nicht messen, aber nur weil man es 
darüber nicht messen kann heist das nicht, dass man es allgemein nicht 
messen kann.

Autor: Dr. G. Reed (Gast)
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Diese Schaltung funktioniert nach genau diesem Prinzip, allerdings zur 
Frequenzverdopplung:

http://www.loetstelle.net/projekte/frequencydouble...


Durch Anpassung des Quellcodes müsste sich das auch auf Faktor 1.15 
ändern lassen!

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