Pulse bzw. Frequenz in Spannung konvertieren

[RA Dr.M.Michael König]

Hallole,

ich habe noch ein ganz anderes Problem:
Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu ca.
500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl der
Pulse, also der Frequenz, proportionale Spannung umwandeln. Die
einfachste Lösung dafür ist wohl ein simpler Tiefpaß, der bei höheren
Frequenzen durchaus brauchbar ist, bei den niedrigeren Frequenzen und
vertretbarer Reaktionszeit auf Änderungen (wesentlich < 100ms) aber
einen unschön ausgeprägten Sägezahnverlauf aufweist. Zu völligen
Glättung würde die Zeitkonstante inakzeptabel groß werden.
Gibt es für solche Aufgaben nicht spezielle Lösungen, die eine
weitgehend gleichförmige Spannung bei schneller Reaktionszeit auf
Änderungen ermöglichen?
Ich könnte mir einen Kondensator C1 vorstellen, der während des Pulses
Über einen Transi oder auch nur eine Diode) aufgeladen und während der
Pause - ggfs. zur Linearisierung durch eine Stromsenke - entladen
wird. Zu Beginn jeden Pulses, noch bevor C1 wieder aufgeladen wird,
wird dessen Spannung über einen Analogschalter (und vielleicht einen
nicht allzu großen R) auf einen anderen, deutlich kleineren
Kondensator (C2) übertragen, der wiederum gepuffert (S&H) die zur
Frequenz proportionale Spannung abgibt. Dadurch würde auch bei
niedriger Frequenz die Spannung ziemlich gleichförmig vorliegen.
Aber da das Problem sicher nicht neu ist, ziehe ich eine erprobte und
vielleicht einfachere Standardlösung einer (zweifelhaften)
wiederholten Erfindung des Rads vor.

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "nginfo"] * www.drkoenig.de

 

[Juergen Hannappel]

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> writes:

Hallole,

ich habe noch ein ganz anderes Problem:
Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu ca.
500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl der

[...]

vertretbarer Reaktionszeit auf Änderungen (wesentlich < 100ms) aber

Bei so seltenen Pulsen hat man mehr von einer Auswertung der
Pausenzeit. Am einfachsten waere hier eventuell ein kleiner
Winzigkontrollierer der die Pausenzeiten mist, das eine PWM mit
fester, aber hoher Frequenz rausgibt, die sich wiederum mit einem
einfachen Tiefpass in die gewuenschte Spannung umwandeln laesst.
--
Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto:hannappel@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Geneve 23

 

[Marko Aschoff]

Hallo,

schau mal hier: www.digitaler-drehzahlmesser.de

Viele Grüße,
Marko

 

[MaWin]

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> schrieb im Beitrag <up2jd0hiq0e6up1a2r8ckoci2m83prenkh@4ax.com>...

Ich könnte mir einen Kondensator C1 vorstellen, der während des Pulses
Über einen Transi oder auch nur eine Diode) aufgeladen und während der
Pause - ggfs. zur Linearisierung durch eine Stromsenke - entladen
wird. Zu Beginn jeden Pulses, noch bevor C1 wieder aufgeladen wird,
wird dessen Spannung über einen Analogschalter (und vielleicht einen
nicht allzu großen R) auf einen anderen, deutlich kleineren
Kondensator (C2) übertragen, der wiederum gepuffert (S&H) die zur
Frequenz proportionale Spannung abgibt. Dadurch würde auch bei
niedriger Frequenz die Spannung ziemlich gleichförmig vorliegen.
Aber da das Problem sicher nicht neu ist, ziehe ich eine erprobte und
vielleicht einfachere Standardlösung einer (zweifelhaften)
wiederholten Erfindung des Rads vor.

Sollte gehen: Puls steuert 3 Analogschalter (CD4066) gleichzeitig

+---+
Puls -|A/b|
GND---|A Y|---+--R-- VCC (Aufladewiderstand oder Konstantstromquelle)
|B | +--C1--+ (Kondenstator wird bei Impulspause aufgeladen)
|A Y|-+-(--C2--+ und waehrend Impulsdauer mit GND verbunden
+---|B | | | | Kapazitaetswerte C1 > C3 > C2
| +-|A Y|-(-(-+-C3-+- GND
| | |B | | | +------- Ausgangsspannung
| | +---+ | |
| +-------+ |
+-----------+
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Guenter]

Juergen Hannappel <hannappe@lisa2.physik.uni-bonn.de> wrote in message news:<x1brjabcfu.fsf@lisa2.physik.uni-bonn.de>...

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> writes:

Hallole,

ich habe noch ein ganz anderes Problem:
Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu ca.
500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl der

[...]

vertretbarer Reaktionszeit auf Änderungen (wesentlich < 100ms) aber

Bei so seltenen Pulsen hat man mehr von einer Auswertung der
Pausenzeit. Am einfachsten waere hier eventuell ein kleiner
Winzigkontrollierer der die Pausenzeiten mist, das eine PWM mit
fester, aber hoher Frequenz rausgibt, die sich wiederum mit einem
einfachen Tiefpass in die gewuenschte Spannung umwandeln laesst.

Warum einen Tiefpass? Ist es nicht sinnvoller, das Eingangssignal zu integrieren?
Doch nur dann habe ich doch eine mit der Frequenz steigende Ausgangsspannung.

Günter König

 

[Thomas Stanka]

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> wrote:

Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu ca.
500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl der
Pulse, also der Frequenz, proportionale Spannung umwandeln.

Wenn die Pulse gleich verteilt sind, hast du nach der maximalen
Periode von 50ms den Wert. Allerdings wäre ein Tiefpass mit der
Grenzfrequenz extrem ungenau. Du willst aber auch nicht mehr Zeit
spendieren als maximal 100 ms, also eigentlich weniger als 2 Tau. Hier
sehe ich ein Problem mit normalen Filtern.
Ich würde das Signal erstmal digital erfassen, in dem die Zahl der
Pulse pro Zeiteinheit gezählt werden und dann musst du sehr schnell
eine Spannung aus dem Messwert bilden, also ein PWM mit hohem Takt um
die Spannung schnell über einen Tiefpass mit relativ kleiner
Grenzfrequenz einstellen zu können.

bye Thomas

 

[Michael Redmann]

Juergen Hannappel schrieb:

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> writes:

Hallole,

ich habe noch ein ganz anderes Problem:
Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu ca.
500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl der

[...]

vertretbarer Reaktionszeit auf Änderungen (wesentlich < 100ms) aber

Bei so seltenen Pulsen hat man mehr von einer Auswertung der
Pausenzeit. Am einfachsten waere hier eventuell ein kleiner
Winzigkontrollierer der die Pausenzeiten mist, das eine PWM mit
fester, aber hoher Frequenz rausgibt, die sich wiederum mit einem
einfachen Tiefpass in die gewuenschte Spannung umwandeln laesst.

Die Pausenzeiten variieren doch nur um den Faktor 25. Warum nicht in der
Pause einen Zähler laufen lassen und den Zählerstand bei Pulsbeginn mit
8 Bit wandeln? Die Genauigkeit wäre hoch genug.
--
Michael Redmann
"I don't want ANY spam!" (Monty Python, 1970)

 

[Rolf Bombach]

RA Dr.M.Michael König wrote:

Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu ca.
500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl der
Pulse, also der Frequenz, proportionale Spannung umwandeln. Die
einfachste Lösung dafür ist wohl ein simpler Tiefpaß, der bei höheren
Frequenzen durchaus brauchbar ist, bei den niedrigeren Frequenzen und
vertretbarer Reaktionszeit auf Änderungen (wesentlich < 100ms) aber
einen unschön ausgeprägten Sägezahnverlauf aufweist. Zu völligen
Glättung würde die Zeitkonstante inakzeptabel groß werden.
Gibt es für solche Aufgaben nicht spezielle Lösungen, die eine
weitgehend gleichförmige Spannung bei schneller Reaktionszeit auf
Änderungen ermöglichen?

Ja, analog wird es mehr oder weniger aufwendig:
www.national.com
AN-210: Mit PLL, aber eher nicht für nur 20Hz. Sehr aufwdg.
Appendix C (sic): Einige Hinweise auf Ripple und Filter.
LB-45: (Aha, hatte ich eigentlich gesucht ;-)) Nachgeschalteter
Sample and Hold gegen Ripple.

--
mfg Rolf Bombach

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am 23 Jun 2004 16:37:49 GMT, meinte "MaWin" <me@privacy.net>:

Sollte gehen: Puls steuert 3 Analogschalter (CD4066) gleichzeitig
+---+
Puls -|A/b|
GND---|A Y|---+--R-- VCC (Aufladewiderstand oder Konstantstromquelle)
|B | +--C1--+ (Kondenstator wird bei Impulspause aufgeladen)
|A Y|-+-(--C2--+ und waehrend Impulsdauer mit GND verbunden
+---|B | | | | Kapazitaetswerte C1 > C3 > C2
| +-|A Y|-(-(-+-C3-+- GND
| | |B | | | +------- Ausgangsspannung
| | +---+ | |
| +-------+ |
+-----------+

Mhm. Ich versuche es ja zu begreifen ... aber es geht nicht.
Also: A und Y sind die Ein-/Ausgänge der Schalter, B der
Schaltanschluß, ja? Von oben nach unten S1 bis S3. Somit liegt die
Pulsleitung an den Schaltanschlüssen von S1 und S3 sowie am Eingang A
von S2.
C1 liegt an GND und mit dem anderen Abschluß an Plus. S1 schaltet
hieran beim Puls Masse.
Gleichzeitig geht diese Verbindung C1/R an den Schaltanschluß B von
S2. D.h. nach einer gewissen Pausenzeit hat sich C1 so weit
aufgeladen, daß er S2 schaltet. S2 verbindet dann den ebenfalls auf
GND liegenden C2 mit dem Puls - der dann aber gerade fehlt, da die
Pausenzeit läuft. Also wird C2 auf Massepegel entladen. Aha.
C2 geht aber auch an den Eingang von S3, dessen Ausgang zu den auf
ebenfalls an Masse liegenden C3 führt. Der Schaltanschluß von S3 ist
wiederum mit dem Puls verbunden - der momentan eben durch Abwesenheit
glänzt so daß C3 mangels Verbindung mit C2 als S&H die Spannung von
"vorher" (egal wie sie sei mag) führt.
So, und nun der Reihe nach:
Puls kommt, S1 schaltet, C1 geht auf Masse, S2 macht auf (so daß der
Puls C2 nichts "anhaben" kann) und S3 macht zu, so daß die Spannung
von C2 (wie groß die auch immer sein mag) auf C3 übertragen wird.
Puls geht, so daß S3 öffnet und C3 S&H spielt. Gleichzeitig liegt an
S2 Masse an, kann aber C2 wegen Fehlens der Steuerspannung nicht
beeinflussen. C1 liegt nicht mehr auf Masse und beginnt sich über R
aufzuladen.
Einige Zeit später ist immer noch Pause, C1 aber soweit aufgeladen,
daß S2 schließt. Dadurch wird C2 auf Massepegel gesetzt, da auf der
Pulsleitung Masse liegt. C3 ist davon unberührt.
Jetzt kommt der Puls wieder und als Ergebnis wird der Massepegel von
C2 auf C3 "übertragen". C1 geht auf Masse so daß S2 öffnet und C2
seinen Massepegel von eben behält.
jetzt geht das Spiel von vorne los, d.h. nach einiger Zeit wird C2
obschon nicht geladen wieder auf Masse gesetzt usw.
Ergebnis: C3 hat immer 0V.
Habe ich etwas übersehen oder ist an der Schaltung etwas verkehrt?

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "nginfo"] * www.drkoenig.de

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am Wed, 23 Jun 2004 16:01:41 +0200, meinte Juergen Hannappel
<hannappe@lisa2.physik.uni-bonn.de>:

Bei so seltenen Pulsen

Naja, das ist alles einstellbar - ich kann die Pulsbreite auch so weit
vergrößern, daß die am anderen Ende die Pausen selten sind.

hat man mehr von einer Auswertung der

Darauf läuft meine Idee ja auch hinaus.

Pausenzeit. Am einfachsten waere hier eventuell ein kleiner
Winzigkontrollierer der die Pausenzeiten mist, das eine PWM mit

Sicher, mit einem uC geht das auch - aber leider stehe ich damit immer
noch auf Kriegsfuß und muß es entweder ohne uC oder mit einem fertigen
Produkt erschlagen.

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
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nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "nginfo"] * www.drkoenig.de

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am Thu, 24 Jun 2004 10:28:16 +0200, meinte "Michael Redmann"
<redmann@despammed.com>:

Die Pausenzeiten variieren doch nur um den Faktor 25. Warum nicht in der

Das ist einstellbar. In jedem Fall aber sind es am einen Ende der
Skala wirklich nur ein paar Pulse je Sekunde.

Pause einen Zähler laufen lassen und den Zählerstand bei Pulsbeginn mit
8 Bit wandeln? Die Genauigkeit wäre hoch genug.

Zweifellos. Aber ein Zähler mit der gesamten Steuerelektronik plus
D/A-Wanldung ist ohne uC recht aufwendig.

Beste Grüße

Dr. Michael König

--
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[RA Dr.M.Michael König]

Am 24 Jun 2004 00:01:19 -0700, meinte usenet_10@stanka-web.de (Thomas
Stanka):

Wenn die Pulse gleich verteilt sind, hast du nach der maximalen
Periode von 50ms den Wert. Allerdings wäre ein Tiefpass mit der
Grenzfrequenz extrem ungenau. Du willst aber auch nicht mehr Zeit
spendieren als maximal 100 ms, also eigentlich weniger als 2 Tau. Hier
sehe ich ein Problem mit normalen Filtern.

Tja, das entspricht meiner Beobachtung.

Ich würde das Signal erstmal digital erfassen, in dem die Zahl der
Pulse pro Zeiteinheit gezählt werden und dann musst du sehr schnell
eine Spannung aus dem Messwert bilden, also ein PWM mit hohem Takt um

Ach je, das ist ja auch viel aufwendiger als meine Idee. Scheint doch
kein triviales Problem zu sein ...

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "nginfo"] * www.drkoenig.de

 

[MaWin]

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> schrieb im Beitrag <3e9md0h0vd1t5qsqaqs89fihl5jp3an2ef@4ax.com>...

Mhm. Ich versuche es ja zu begreifen ... aber es geht nicht.
Also: A und Y sind die Ein-/Ausgänge der Schalter, B der
Schaltanschluß, ja?

Nein, A und B die Eingaenge, ueber die A/b umschaltet, Y der Ausgang,
uebrigens ein 4053 und nicht 4066 (bei dem man noch einen Inverter
braeuchte, um dasselbe zu erreichen)

C2 ca. 1/10tel C1 oder sogar kleiner. C3 fast so gross wie C1,
eventuell sogar groesser, haengt alles von gewuenschter
Genauigkeit und Reaktionsschnelligkeit ab.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Joerg]

Hallo Rolf,

Ja, analog wird es mehr oder weniger aufwendig:
www.national.com
AN-210: Mit PLL, aber eher nicht für nur 20Hz. Sehr aufwdg.
Appendix C (sic): Einige Hinweise auf Ripple und Filter.
LB-45: (Aha, hatte ich eigentlich gesucht ;-)) Nachgeschalteter
Sample and Hold gegen Ripple.

Die Richtung ist schon ganz gut, der LM331 ist brauchbar bis herunter in
den Hz-Bereich. Aber diese Anwendung waere wahrscheinlich besser mit
einen Micro Controller zu loesen, der die Intervalle misst und dann nach
einem gewuenschten (programmierten) Algorithmus Schwankungen ausgleicht.

Man koennte natuerlich auch einen Pulsbreitenmesser analog hinbekommen.
So in einer Art Track- and-Hold Schaltung, wobei Aenderungen per
Stromquelle bis zu einer festgesetzten Flankensteilheit begrenzt werden.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am Wed, 23 Jun 2004 16:04:53 +0200, meinte Marko Aschoff
<marko@no.spam>:

schau mal hier: www.digitaler-drehzahlmesser.de

Ja, danke. LM2907, auf den ersten Blick der Wunschkandidat. Aber der
macht, wenn ich das recht verstanden habe, im Prinzip ja auch nicht
viel anderes, es werden Strompulse integriert und die Ausgangsspannung
ist entweder wellig oder die Reaktionszeit ist zu lang. Aber einen
Test ist es wert, vielleicht ist das Ergebnis ja o.k.

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "nginfo"] * www.drkoenig.de

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am Thu, 24 Jun 2004 19:56:08 +0200, meinte Rolf Bombach
<rolfnospambombach@bluewin.ch>:

Ja, analog wird es mehr oder weniger aufwendig:

Aber nur damit_

www.national.com
LB-45: (Aha, hatte ich eigentlich gesucht ;-)) Nachgeschalteter
Sample and Hold gegen Ripple.

Heilig´s Blechle, was für eine Materialschlacht. Und dann die
Ernüchterung: Kaum brauchbar unter 200 Hz und nicht als SMD.
Gemessen an diesem Aufwand ist meine Idee recht simpel.

Aber warum nicht das Prinzip aus LB45 anwenden: Einen normalen Tiefpaß
mit gerade noch erträglicher Zeitkonstante und danach ein S&H, das
eine bestimmte Zeit nach oder vor dem Puls das sample nimmt - oder
vielleicht direkt mit Pulsbeginn für wenige us, wenn der Sägezahn "am
Ende" ist. Bei höheren Frequenzen ist die Spannung ohnehin
weitestgehend gleich und bei niedrigen Frequenzen ist die
Spannungsänderung für wenige us selbst während des Pulses so gering,
daß der verbleibende Ripple erträglich sein dürfte. Oder gibt es da
wegen der Linearität einen ganz bestimmten, optimalen Zeitpunkt für
das sample?

Ich habe dazu fogende Idee:
Erst kommt ein noch "erträglicher" Tiefpaß, z.B. 47k/1u, der die Pulse
in eine bei niedriger Frequenz noch recht wellige Gleichspannung
verwandelt. Dann ein FET BSS123 mit Source an dem 1u. An dessen Drain
folgt eine weitere RC-Kombination aus z.B. 10k/10n (oder besser
1k/100n?). Danach ein OP als Puffer. Der FET wird über den Puls zu
dessen Beginn kurz durchgeschaltet; dazu dient eine Kombination von
z.B. 1n in Serie zum Gate und von da 220k gegen Masse; diese
Zeitkonstante ist etwa doppelt so lange wie die des Tiefpasses nach
dem FET (im S&H). Da der FET nur bis 14V Ugs erträgt, die Pulse aber
bis ca. 21V gehen können, muß noch ein Serien-R von 100k in die
Gate-Leitung geschaltet werden; ist er vor dem 1n oder nach dem 1n
(evtl. mit verkleinertem Masse-R) einzufügen?
Die reverse Diode im FET stört m.E. nicht. An Source des FETs liegt ja
nicht die volle MF-Puls-Spannung als Puls an sondern nur die durch den
Tiefpaß geschickte Spannung. Die Diode wirkt sich also nur aus, wenn
zwischen der gesampelten Spannung und der dann steigenden Spannung am
Ausgang des Tiefpasses, also zwischen Source und Drain, mehr als 0,7V
liegen. Nach meiner Erinnerung ist das bei der niedrigen Frequenz aber
nicht der Fall - überhaupt waren die Ausgangsspannungen insgesamt
nicht allzu hoch. Und selbst wenn dann wäre die Differenz nicht so
sehr groß, so daß sich der Ripple aufgrund des Spannungsabfalls an der
Diode ohne deutlich reduzieren würde. Aber zur Not könnte ich ja auch
dem Tiefpaß einen Spannungsteiler vor- oder nachschalten und so die
Spannung so weit drücken, daß der Ripple unter den 0,7V bleibt, und
danach mit dem Buffer-OP (fann als Verstärker) die Spannung wieder auf
das Maß bringen, das ich danach brauche.

naja, vielleicht stellt sich ja MaWins Analogschalter-Lösung als
einfacher heraus ...

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "nginfo"] * www.drkoenig.de

 

[Juergen Hannappel]

RA Dr.M.Michael König <nospam@drkoenig.de> writes:


[... diverses]

Wenn ich recht kombiniere ist der Sinn dieses Threads und des
parallelen zum Thema Motorsteuerung doch wohl eine Modellbahnlok mit
wohldefinierter Geschwindigkeit fahren zu lassen, gell?
Da ist wohl jetzt mal der Zeitpunkt gekommen die
Winzigkonrtolliereraversion zu ueberwinden und einen solchen fuer
beides zu benutzen, das bringt wohl die kleinste loesung.
--
Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto:hannappel@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Geneve 23

 

[Robert Stankowic]

RA Dr.M.Michael König wrote:

Hallole,

ich habe noch ein ganz anderes Problem:
Ich habe hier eine PWM mit veränderlicher Frequenz und
gleichbleibender Pulsbreite, also eine Folge von Pulsen mit gleicher
Dauer und veränderlicher Pause zwischen den Pulsen. Die Pulslänge
liegt bei 1ms, die Häufigkeit von ca. 20 je Sekunde bis herauf zu
ca. 500 je Sekunde. Diese Frequenz/Pulse will ich in einer der Zahl
der Pulse, also der Frequenz, proportionale Spannung umwandeln. Die
einfachste Lösung dafür ist wohl ein simpler Tiefpaß, der bei
höheren Frequenzen durchaus brauchbar ist, bei den niedrigeren
Frequenzen und vertretbarer Reaktionszeit auf Änderungen (wesentlich
100ms) aber einen unschön ausgeprägten Sägezahnverlauf aufweist.
Zu völligen Glättung würde die Zeitkonstante inakzeptabel groß
werden. Gibt es für solche Aufgaben nicht spezielle Lösungen, die
eine weitgehend gleichförmige Spannung bei schneller Reaktionszeit
auf Änderungen ermöglichen?
Ich könnte mir einen Kondensator C1 vorstellen, der während des
Pulses Über einen Transi oder auch nur eine Diode) aufgeladen und
während der Pause - ggfs. zur Linearisierung durch eine Stromsenke -
entladen wird. Zu Beginn jeden Pulses, noch bevor C1 wieder
aufgeladen wird, wird dessen Spannung über einen Analogschalter (und
vielleicht einen nicht allzu großen R) auf einen anderen, deutlich
kleineren Kondensator (C2) übertragen, der wiederum gepuffert (S&H)
die zur Frequenz proportionale Spannung abgibt. Dadurch würde auch
bei niedriger Frequenz die Spannung ziemlich gleichförmig vorliegen.
Aber da das Problem sicher nicht neu ist, ziehe ich eine erprobte
und vielleicht einfachere Standardlösung einer (zweifelhaften)
wiederholten Erfindung des Rads vor.

Beste Grüße

Dr. Michael König

Also,
ich würde die Impulsperiode mit einem Zähler auszählen, den
Zählerstand am Impulsende latchen und mit einer R/2R ladder in eine
Spannung umwandeln. Damit hast Du eine glatte Gleichspannung und die
Ausgangsspannung reagiert extrem schnell auf Frequenzänderungen. Der
Aufwand ist gering (1x (evtl 2x) 74590, 1x 74HCT377, 1 Inverter, 1x
R/2R Leiter und 1 Quarzoszillator) und die Schaltung trivial
(vereinfacht):

Eingang----|inverter|-------an reset----
| | |
| |osc|---|74590|----|74590|
| || || geeignete Ausgänge
| \ /
| \ /
---------Takt----- |74HCT377|
||
v
|R/2R|----------Ausgang

 

[Fritz Schoerghuber]

Am 25.06.2004 09:43 schrieb RA Dr.M.Michael König:

Am Thu, 24 Jun 2004 19:56:08 +0200, meinte Rolf Bombach
rolfnospambombach@bluewin.ch>:

Ja, analog wird es mehr oder weniger aufwendig:

Aber nur damit_

www.national.com
LB-45: (Aha, hatte ich eigentlich gesucht ;-)) Nachgeschalteter
Sample and Hold gegen Ripple.

Heilig?s Blechle, was für eine Materialschlacht. Und dann die
Ernüchterung: Kaum brauchbar unter 200 Hz und nicht als SMD.
Gemessen an diesem Aufwand ist meine Idee recht simpel.

[Snip]

naja, vielleicht stellt sich ja MaWins Analogschalter-Lösung als
einfacher heraus ...

Beste Grüße

Dr. Michael König

Ich habe zwei Vorschlaege fuer Dich, da ich vor einer aehnlichen
Situation (bzgl. "Winzigkontrollierer") stehe:

1. Von Intel gab's mal den 8051-Basic (Literatur dazu hab' ich)
und derzeit gibt's von vielen Herstellern dazu Kompatible.
(zB. Atmel AT89C2051, Philips, etc.)
Die Controller brauchen wenig Peripherie und sind in Basic zu
programmieren - sollte fuer eingefleischte "Analogos" (wie
mich ;-)) gehen. Taktfrequenz orig. 12MHz, dzt. groesser 33MHz.
2. Schau unter www.wilke.de nach Basic-Tiger, Basic-Stamp, etc.
Die sind dann schneller als obige, haben IMO ein paar Features
in deren Basic mehr und sollten fuer Steuerungsaufgaben gut
geeignet sein.

HTH fritz
--
Wir hatten eine Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit.
Und wenn nicht alles taeuscht,
stehen wir schon mitten drin in der Siliziumzeit.

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am 24 Jun 2004 20:01:53 GMT, meinte "MaWin" <me@privacy.net>:

Nein, A und B die Eingaenge, ueber die A/b umschaltet, Y der Ausgang,
uebrigens ein 4053 und nicht 4066 (bei dem man noch einen Inverter

"Übrigens" ist gut - hättest Du nicht 4066 geschrieben hätte ich nicht
eine Stunde vergebens versucht, Deine Schaltung zu verstehen.

Ja, das müte wohl gehen - aber mit dem Makel, daß die Spannung nicht
der Frequenz proportional sondern entgegengesetzt ist: Je länger die
Pause und je niedriger die Frequenz destso höher die Spannung. Besser
wäre daher:

+---+
Puls -|A/b|
VCC---|A Y|---+--R-- + (Entladewiderstand oder Konstantstromsenke)
|B | +--C1--+ (Kondensator wird bei Impulspause entladen)
|A Y|-+-(--C2--+ und waehrend Impulsdauer mit VCC verbunden
+---|B | | | | Kapazitaetswerte C1 > C3 > C2
| +-|A Y|-(-(-+-C3-+- GND
| | |B | | | +------- Ausgangsspannung
| | +---+ | |
| +-------+ |
+-----------+

C3 fast so gross wie C1,

Vom C2 auf einen 10 mal so großen C3? Da geht doch die ganze Spannung
verloren! Ich hätte jetzt
C1: 10u
C2: 1u
C3: 100n
genommen; 100n sind bei den kurzen Haltezeiten noch o.k.
Das Umladen geht ja wohl ruckzuck.

Beste Grüße

Dr. Michael König

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RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
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