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Hallo zusammen,

hab im Internet folgenden Vorschlag für eine Frequenzverdopplung eines symmetrischen Rechtecksignals gefunden bei der der Duty-Cycle bei 50% bleibt:

" (...)
Es gibt jedoch noch eine weitere Möglichkeit, mit der eine direkte
Frequenzverdopplung mit dem gewünschten 50:50 Duty-Cycle realisiert
werden kann:

Man macht aus dem Rechteck zunächst ein invertiertes und ein
nichtinvertiertes DreieckSignal. Diese beiden Signale gibt man auf
einen schnellen Differenzverstärker. Man erhält ein rechteckförmiges
Ausgangssignal (DutyCycle 50%) mit zunächst gleicher Frequenz aber
einer Phasenverschiebung von 90 Grad. Wird das ursprünglich Signal nun
mit diesem phasenverschobenen Signal EXOR-Verknüpft, so erhält man die
doppelte Frequenz mit einem 50:50 DutyCycle.
Habe eine solche Schaltung schon für eine I/Q-Demodulator entwickelt
(200-600MHz) - leider nur in einer 0.35um CMOS-Technologie und daher
nicht mal eben kostengüstig nachzubauen .

_| |_| |_| | 1 (Eingang)

/ / /
_/ / / 2 (1 integriert)
_
/ /
/ / 3 (2 invertiert)


__| |_| |_| 4 (1-2 mit nicht-rückgekoppeltem Diff.verstärker)
_ _ _
_|||||||||| 5 (1 XOR 4) bisschen schlecht dargestellt... "

Meine Frage ist nun sehr banal: Wie kann ich den Integrierer praktisch realisieren, das heißt wie müssen R und C bemessen (Formel?) sein damits schön dreieckig wird? Ist integrieren per OPV zu empfehlen?

Danke schonmal

Chucky

sorry für die schlechte darstellung der signalkurven, in der vorschau sahs gut aus. aber wie dreieck aussieht ist ja auch kein geheimnis

» (200-600MHz) - leider nur in einer 0.35um CMOS-

Und dort soll das auch arbeiten?
Da kannst du OP's und übliche 4093er Schmittrigger vergessen.

» Meine Frage ist nun sehr banal: Wie kann ich den Integrierer praktisch
» realisieren, das heißt wie müssen R und C bemessen

leg das RC Verhältnis mal auf deine gewünschte Frequenz aus.

Simulier's mal z.B. in LT-Spice (SwitcherCad, kostenlos)
oder bau es auf und halt nen Oszi dran.

» schön dreieckig wird?

Wird es nie bei RC Glied, da die Aufladung nach einer e-Funktion erfolgt. Macht aber nix, wenn du dahinter eh nen Schmitttrigger nimmst.

» Ist integrieren per OPV zu empfehlen?
Wenn der OP für den Frequenzbereich geeignet ist.

WIE du den Integrato aufbaust, ist erstma zweitrangig.

hws

Keine Bange, das soll nur bis 15kHz arbeiten.

Gut zu wissen dass es kein "echtes Dreieck" werden kann,

Danke

Hallo,

» Man macht aus dem Rechteck zunächst ein invertiertes und ein
» nichtinvertiertes DreieckSignal. Diese beiden Signale gibt man auf
» einen schnellen Differenzverstärker. Man erhält ein rechteckförmiges
» Ausgangssignal (DutyCycle 50%) mit zunächst gleicher Frequenz aber
» einer Phasenverschiebung von 90 Grad. Wird das ursprünglich Signal nun
» mit diesem phasenverschobenen Signal EXOR-Verknüpft, so erhält man die
» doppelte Frequenz mit einem 50:50 DutyCycle.

Bist du sicher ? Was soll das mit den beiden Dreiecksignalen und dem Differenzverstärker bringen? Wie soll da ein Rechteck enrstehen ? Du brauchst doch nur einen Dreieck auf einem Nulldurchgangsdetektor (Komparator) geben.

» Meine Frage ist nun sehr banal: Wie kann ich den Integrierer praktisch
» realisieren, das heißt wie müssen R und C bemessen (Formel?) sein damits
» schön dreieckig wird?

Das wird immer schön dreieckig, solange der OP nicht begrenzt. R und C müssen so bemessen sein, dass der OP bei der niedrigsten Frequenz noch nicht begrenzt. R erzeugt in Verbindung mit der RechteckAmplitude Ur einen definierten Ladestrom, der C eine halbe Periode T in eine Richtung auflädt und dabei die Ladung Q = T/2 * Ur/R auf C lädt. Die Ladespannung Ua von C muß kleiner sein als der max. Spannungshub des OPs. Ua = Q / C = T/2 * Ur / R / C

» Ist integrieren per OPV zu empfehlen?

Ja, das ist halt am genauesten.

Jörg

» .. R erzeugt in Verbindung mit der RechteckAmplitude Ur einen
» definierten Ladestrom, der C eine halbe Periode T in eine Richtung auflädt

naja, nicht ganz. Wenn sich der Kondensator etwas aufgeladen hat, steht nicht mehr Ur am Widerstand an, sondern (Ur-Uc). Und damit sinkt der Ladestrom und die Geschwindigkeit der Kondensatoraufladung. Je höher die C-aufladung desto geringer der Ladestrom. Das fürht (mathematisch berechenbar) zu der allseits bekannten e-Funktion.

hws

» naja, nicht ganz. Wenn sich der Kondensator etwas aufgeladen hat, steht
» nicht mehr Ur am Widerstand an, sondern (Ur-Uc). Und damit sinkt der
» Ladestrom und die Geschwindigkeit der Kondensatoraufladung. Je höher die
» C-aufladung desto geringer der Ladestrom. Das fürht (mathematisch
» berechenbar) zu der allseits bekannten e-Funktion.

Das stimmt schon genau so, wie ich es geschrieben habe. Wenn man (und ich) von Integrator spricht, ist i.A. ein echter Integrator gemeint, z.B. mit einem OP aufgebaut. Die weit verbreitete Unsitte, ein einfaches RC-Glied als Integrator zu bezeichnen, führt dann zu solchen Verwechslungen. Man kann ein RC-Glied näherungsweise als Integrator benutzen, wenn die Eingangsspannung groß gegenüber der Ausgangsspannung ist, aber das muß man im Einzelfall, je nach Anwendung entscheiden.
Die Besonderheit des OP-Integrators besteht ja gerade darin, dass die Spannung am Widerstand und der Strom durch den Kondensator unabhängig von der momentanen Ladespannung des Kondensators ist.

Jörg

» von Integrator spricht, ist i.A. ein echter Integrator gemeint, z.B. mit
» einem OP aufgebaut.

Er will bei 15 kHz eine ca 90° verschobene Rechtekspannung erzeugen. Um einen Komparator wird er vermutlich nicht rumkommen, aber den Integrator als OP aufzubauen? Und wenn ein RC Glied die 90° nicht genau genug bringen, dann eben 2 RC Glieder ...

» Ja, das ist halt am genauesten.

Schon, nur ob man's braucht ?


hws

Ja, was da als "schneller Differenzverstärker" bezeichnet wird werd ich wohl als Komparator ausführen.

Um die große Dämpfung eines RC-Integrators zu umgehen scheint es also sinnvoll zu sein per OP zu integrieren.

Hab da noch was zum thema gefunden, vlt. interessierts ja noch jemanden:

http://www.elektroniktutor.de/analog/integr.html

Ist aber im Grunde das was ihr geschrieben habt nur mit schönen Beispielen.

Danke habt mir sehr geholfen,

Grüße