Frequenz- bzw. Ton- Toff- Limiter bauen

#7755241
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Hallo,

möchte einen Frequenz- bzw. Ton- Toff- Limiter bauen. Gegeben:

  • Versorgung: 5V
  • kein programmierbarer Baustein verwenden.
  • Eingangsfrequenz: 0 - 1 MHz, TTL-Pegel

Bis zur eingestellten Impuls- und Pausenzeit soll das Eingangssignal unverändert am Ausgang ankommen. Dann sollen Ton und Toff auf ihre minimale Zeit verlängert werden.

Habe einen Ansatz, da fehlt noch die Auswertung (black Box), komme nicht weiter ... Habt ihr Ideen dazu?

Danke

Gruß Mathias

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#7755242
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Mathias H. schrieb:

Habt ihr Ideen dazu?

Das Problem ist, dass es prinzipbedingt nicht funktionieren kann.

Nimm deine 140us also 7142 Hz an aber die Wechsel kommen alle 50us.

Der erste triggert normal, Ausgang hight. Der nächste kann seine ersten 20us nicht triggern, aber dann nach 70us Ausgang low. Dann kommt nach 30us wieder eine steigende Flanke, für die ersten 40us darf der Ausgang nicht wechseln, dann aber high. Schon 10us später kommt die fallende Flanke, muss aber 60us warten, innerhalb derer kommt schon die nächste steigende Flanke.

Das macht aus 10000Hz keine 7142Hz sondern viel weniger.

1
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3
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Wenn es nicht supergenau sein müsste, könnte man es analog lösen. Ein F/V Wandler Macht aus Frequenz eine Steuerspannung begrenzt in der Maximalspannung und ein spannungsgesteuerter Oszillator also V/F Wandler.

#7755255
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Hoffe hier besser zu erklären was ich möchte.

Vielleicht kann man die Monoflops gegenseitig verriegeln usw. Da muss man aufpassen. Nach Datenblatt des 74HCT221 Seite 5/15 6. Functional description In der Tabelle der unterste Eintrag kann das wieder zunichte machen. Ein 74HC423 würde vielleicht besser passen. Ist aber leider retriggerbar. Kann man das 74HC423 durch geeignete Beschaltung "nicht retriggerbar" machen? Könnte einer Lösung näher kommen.

Dann noch ein Diagramm. Wie im Beispiel gezeigt: keine Ton oder Toff darf kleiner als 70 µs werden.

Muss nicht super genau werden. Monofloptoleranzen genügen. Hoffe es ist jetzt besser verständlich.

#7755272
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Mathias H. schrieb:

In der Tabelle der unterste Eintrag kann das wieder zunichte machen.

Du mußt eigentlich nur verhindern, daß während Reset auf Low gezogen wird, auf einem der Eingänge eine passende Flanke durchkommt, also den invertierten Eingang A ebenfalls auf Low und B auf High halten, dann treten die Bedingungen der letzten Zeile nie ein.

Mathias H. schrieb:

keine Ton oder Toff darf kleiner als 70 µs werden.

Solange das die einzige Anforderung ist, sie aber länger (als nötig) werden dürften, dann tut auch ein retriggerbares MF nicht weh.

Mathias H. schrieb:

da fehlt noch die Auswertung (black Box)

Also mal so aus dem Bauch heraus: Du mußt das Eingangssignal mit dem Ausgang des oberen MF verodern (stellt die min. Ton sicher) und mit dem invertierten Ausgang des unteren MF verunden (stellt die min. Toff sicher). Beide MFs sollten ohnehin nie gleichzeitig getriggert sein, falls doch gewinnt in dem Fall die zweite dieser beiden Verknüpfungen.

Mathias H. schrieb:

möchte einen Frequenz- bzw. Ton- Toff- Limiter bauen.

Eine Frequenz im eigentlichen Sinn wird Dein Ausgangssignal, jedenfalls sobald der Limiter eingreift, nur mehr dann haben, wenn die Eingangsfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches Deiner Grenzfrequenz ist. Denn nur dann wird das Ausgangssignal ein periodisches Rechteck (genau mit der Grenzfrequenz) sein.

Aber wenn man Dein Diagramm anschaut, dann hat ja schon Dein Eingangssignal keine gleichbleibende (oder auch nur stetige) Frequenz.

#7755397
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Mathias H. schrieb:

Dann noch ein Diagramm. Wie im Beispiel gezeigt: keine Ton oder Toff darf kleiner als 70 µs werden.

Ja, geht über die verriegelten Monoflops. Deine Schaltung dahinter ist halt ein R S FlipFlop.

Es wird halt nicht die Frequenz limitiert sondern ggf. halbiert wenn sie nur knapp über dem Limit liegt.

Sherlock schrieb:

Mathias, ich glaube das kann man gut mit einem 8-pin Mikrocontroller lösen. Käme das für dich in Frage?

Ein 1 MHz Signal ? Du scheinst Profi in hochoptimiertem Assembler auf Teensy zu sein, oder einfach nur ein Quatschkopp.

#7755454
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Sherlock 🕵🏽‍♂️ schrieb:

Ein AVR mit 16 MHz Taktfrequenz führt in 70µs etwa 1000 Befehle aus. Damit kann man doch was anfangen, meinst du nicht? Kürzere Intervalle sind am Ausgang nicht erwünscht.

Aber am Eingang kann 1MHz anliegen. Wenn es beim Abtasten dumm läuft, kann man eine zeitlang immer "0" oder "1" treffen, und das länger als 70µs. Das Ergegnis ist dann falsch. Auch wenn es nicht sehr wahrscheinlich ist, aber sicher ist das nicht.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7755504
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Michael B. schrieb:

In der Anforderung steht Signale bis 1MHz.

Diese "Anforderung" möchte ich angesichts der Skizzen doch in Frage stellen. Denn da steht auch nichts zum TV der "1MHz-Signale".

Michael B. schrieb:

70us war ein Beispiel.

Die Zahl kam vom TO, denn

Mathias H. schrieb:

Wie im Beispiel gezeigt: keine Ton oder Toff darf kleiner als 70 µs werden.

Aber schienbar ist es völlig unproblematisch, wenn sie "irrtümlicherweise" mal länger ist.

#7756875
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Danke an alle Beteiligten. Habe einiges durchprobiert. Die Schaltung von Roland123 hat dann funktioniert und arbeitet zufriedenstellend. Wenn alles zusammengebaut ist können die Prüflinge getestet werden. Eine zu große Einstellung der Frequenz am Funktionsgenerator kann den Prüflingen und der IGBT-Vollbrücke nun nicht schaden.

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