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Eike

E-Mail

05.09.2012,
11:56
 

frequenzabhängige Pulsdauermodulation (Schaltungstechnik)

Hallo,

ich würde gerne eine Tip bekommen, wie ich folgendes am einfachsten elektronisch realisieren kann:

Ich habe ein Eingangssignal f1 (rechteck) mit variabler Frequenz. Die Periodendauer T von F1 soll als Basis zur Berechnung der Pulsdauer eines 2ten Rechtecksignals F2 dienen. Mit einem variablem Prozentsatz (DC von 10% bis 90%) soll sich die Pulsdauer der on-time von F2 aus der Periodendauer von F1 ergeben. Sprich ich wuerde gerne die Pulsweite von F2 abhängig von der FREQUENZ des Eingangssignals F1 definieren.

Beispiel:

1. Input Frequenz hat T=100ms, DC soll z.B. immer 10% von T sein => on time ist 10ms off-time ist 90ms)

2. Input Frequenz hat nun T=10ms => on-time soll nun 1ms sein und off-time = 9ms

usw. Das ganz bei variabel einstellbare DC von 10% bis 90% und variabler eingangsfrequenz (1HZ bis 300Hz)

Geht das mit einer normalen PWM Schaltung? Wenn ich PWM richtig verstanden habe ist hier die Frequenz immer fix und nur die Puls-Weite wird variiert.... Oder habe ich nur eine geistige Blockade und stehe mir selbst im Weg?

Besten Dank fuer eure Hilfe
Eike

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
05.09.2012,
15:56

@ Eike

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» .. ich wuerde gerne die Pulsweite von F2
» abhängig von der FREQUENZ des Eingangssignals F1 definieren.

Lass mich raten: mangels Kenntnissen oder sonstwas kommt kein µC in Frage?

hws

Esel(R)

Homepage E-Mail

Dormagen,
05.09.2012,
17:14
(editiert von Esel
am 05.09.2012 um 17:20)


@ hws

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» » .. ich wuerde gerne die Pulsweite von F2
» » abhängig von der FREQUENZ des Eingangssignals F1 definieren.
»
» Lass mich raten: mangels Kenntnissen oder sonstwas kommt kein µC in
» Frage?
»
» hws

Das lässt sich bestimmt mit ein paar Logik Gattern relativ leicht realisieren, denke ich.

Mal ein Gedankengang. Eingangsfrequenz auf nen 10:1 Teiler(Schieberegister). Das Signal dann integrieren und daraus PWM auf übliche Weise machen.

Edit: Natürlich nicht ;) Sorry, in 10Minuten hab ich eine bessere Idee ;)

Edit2: Zwar keine 10Minuten, du könntest direkt integrieren und dann direkt PWM modulieren. (Per Komparator, kannst dann das integrierte Signal einmal draufgeben und dann einmal dein gewünschtes DC auf den anderen Eingang des Komps. Aber Pegel beachten!)

Edit3: Ich versuch mal für dich was zusammen-zu-schustern.

uC wäre natürlich das einfachste.

--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an ;)

Eike

E-Mail

06.09.2012,
13:59

@ hws

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» » .. ich wuerde gerne die Pulsweite von F2
» » abhängig von der FREQUENZ des Eingangssignals F1 definieren.
»
» Lass mich raten: mangels Kenntnissen oder sonstwas kommt kein µC in
» Frage?
»
» hws

Hallo hws

Teils Teils.....
Ich bin technischer Informatiker. Somit ist ein µC eigentlich die naheliegendste Art das Thema zu lösen. Aber!!! ich will ja was lernen! Also hast Du eine Idee wie man das mit Elektronik am einfachsten realisiert? Oder ist "nim doch nen µC!" das einzige was mir Elektronik experten Antworten.... (habe diesen Spruch leider nicht zum ersten mal gehoert!) Ich selbst habe mir mein Wissen ueber analog Elektronik selbst angeeignet (Im Inf-Studium kriegste nur Muell bzg. Elektronik/Schaltungstechnik beigebracht! => die nehe eben nur uCs.... ;-) ) da ich der Meinung bin: SW kann jeder Depp schreiben, aber zu verstehen wie die HW funktioniert und sogar selber was analog aufzubauen ist was ganz anderes!

Also was is? Ne Idee oder einen Tip?

Gruss
Eike

Eike

E-Mail

06.09.2012,
14:06

@ Esel

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» » » .. ich wuerde gerne die Pulsweite von F2
» » » abhängig von der FREQUENZ des Eingangssignals F1 definieren.
» »
» » Lass mich raten: mangels Kenntnissen oder sonstwas kommt kein µC in
» » Frage?
» »
» » hws
»
» Das lässt sich bestimmt mit ein paar Logik Gattern relativ leicht
» realisieren, denke ich.
»
» Mal ein Gedankengang. Eingangsfrequenz auf nen 10:1
» Teiler(Schieberegister). Das Signal dann integrieren und daraus PWM auf
» übliche Weise machen.
»
» Edit: Natürlich nicht ;) Sorry, in 10Minuten hab ich eine bessere Idee ;)
»
» Edit2: Zwar keine 10Minuten, du könntest direkt integrieren und dann
» direkt PWM modulieren. (Per Komparator, kannst dann das integrierte Signal
» einmal draufgeben und dann einmal dein gewünschtes DC auf den anderen
» Eingang des Komps. Aber Pegel beachten!)
»
» Edit3: Ich versuch mal für dich was zusammen-zu-schustern.
»
» uC wäre natürlich das einfachste.

Hallo Esel,

danke fuer den Tipp. Werde ich mir auch mal durch den Kopf gehen lassen. Im Prinzip habe ich eine einfache schaltung realisiert, die auch super funkt. Dum bei meiner Schaltung ist nur, dass ich das Signal mit einem Nachlauf bekomme und nicht wie ich es brauche zeitgleich mit dem Trigger signal F1....

Waere nett, wenn Du mal einen kleinen Entwurf malen koenntest. Ansonsten muss ich doch auf den uC zurueckgreifen....

Danke
Eike

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
06.09.2012,
18:11

@ Eike

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

hallo Eike

Hier hast eine einfache Möglichkeit PDM nachzubauen:

http://public.rz.fh-wolfenbuettel.de/~buchwald/vl/mv/Kap4MV.pdf

http://www.bkbocholt-west.de/schueler/arbeitsmaterial/micosa/pwm.php

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Esel(R)

Homepage E-Mail

Dormagen,
06.09.2012,
18:36

@ Eike

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

Hallo Eike,

ich hab nochmal konkret über die Problemstellung nachgedacht.

Ich würde zum uC tendieren, nach meiner Möglichkeit würde sich der Aufwand nicht lohnen.

Denn den Integrierer musst du für verschiedene Grenzfrequenzen auslegen (dass tau ist wichtig. -> tau / T > 1), da du verschiedene Frequenzen am Eingang hast. Würde sich mit einer Grenzfrequenz, die Dreieck Spitze-Spitze Amplitude am Ausgang deines Integrieres je nach Tau, verkleinern. Bsp. Eingangsfrequenz 300Hz, fg beispielsweise ca. 1/10..20, tau mit einbeziehen. Würde sich dann bei Eigangsfrequenz von 1Hz bsp. die Spitze-Spitze Amplitude deutlich verkleinern bei gleicher fg. (Ich spreche von einem im SS betriebenen Integrierer)

Deshalb müsste ein SC-Integrierer ran, der zudem noch zusätzlich eine Regelung für die Taktfrequenz des SC-Filters braucht, damit das halbwegs für deinen genannten Frequenzbereich funktioniert.(Also selbe Spitze-Spitze Amplitude für dein Dreieck Signal) Um das auf einen PWM Komparator zu geben.

Gruß Esel

--
Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an ;)

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
06.09.2012,
20:49

@ Eike

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» Also hast Du eine Idee wie man das mit Elektronik am einfachsten
» realisiert?

Also ohne µC? - OK, dann brauchts gute Analogkenntnisse. Und die sind heute dünn gesät. Zwei der "großen Analoger" sind gerade verstorben.
Zufällig ne passende Applikation finden? - Glückssache. Die alten Datenbücher (als es noch sowas gab) von NS und Raytheorn (gibts lange nicht mehr) durchsehen. Aber auch da brauchts Analogkenntnisse, um zu finden und zu beurteilen.

» Oder ist "nim doch nen µC!" das einzige was mir Elektronik
» experten Antworten.... (habe diesen Spruch leider nicht zum ersten mal
» gehoert!)

Ist halt der einfachste Weg. Entweder löst man es digital mit einem µC. Beispielprogramme, Snippets bis zu komplizierten mathematischen Abhandlungen gibts massenhaft.
Etwas mehr in Richtung Analog gehen Signalprozessoren. Nicht mehr auf Steckbrett und Lochraster RC Kombinationen umlöten, sondern die Software ändern und in den Chip brennen.

» Also was is? Ne Idee oder einen Tip?

Wenn das mein Problem wäre - privat oder beruflich - würde ich im Internet wühlen und nach einiger Zeit was finden. So auf Anhieb nicht und über ein fremdes Problem einige Tage verbraten...? Da würde ich wirklich ein vorhandenes µC Evakit nehmen, Timer programmieren, Zeit und Tastverhältnis messen, Analogeingang messen und passende Frequenz/PWM berechnen/ausgeben.

hws

Eike

E-Mail

07.09.2012,
00:05

@ hws

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» » Also hast Du eine Idee wie man das mit Elektronik am einfachsten
» » realisiert?
»
» Also ohne µC? - OK, dann brauchts gute Analogkenntnisse. Und die sind
» heute dünn gesät. Zwei der "großen Analoger" sind gerade verstorben.
» Zufällig ne passende Applikation finden? - Glückssache. Die alten
» Datenbücher (als es noch sowas gab) von NS und Raytheorn (gibts lange
» nicht mehr) durchsehen. Aber auch da brauchts Analogkenntnisse, um zu
» finden und zu beurteilen.
»
» » Oder ist "nim doch nen µC!" das einzige was mir Elektronik
» » experten Antworten.... (habe diesen Spruch leider nicht zum ersten mal
» » gehoert!)
»
» Ist halt der einfachste Weg. Entweder löst man es digital mit einem µC.
» Beispielprogramme, Snippets bis zu komplizierten mathematischen
» Abhandlungen gibts massenhaft.
» Etwas mehr in Richtung Analog gehen Signalprozessoren. Nicht mehr auf
» Steckbrett und Lochraster RC Kombinationen umlöten, sondern die Software
» ändern und in den Chip brennen.
»
» » Also was is? Ne Idee oder einen Tip?
»
» Wenn das mein Problem wäre - privat oder beruflich - würde ich im Internet
» wühlen und nach einiger Zeit was finden. So auf Anhieb nicht und über ein
» fremdes Problem einige Tage verbraten...? Da würde ich wirklich ein
» vorhandenes µC Evakit nehmen, Timer programmieren, Zeit und Tastverhältnis
» messen, Analogeingang messen und passende Frequenz/PWM berechnen/ausgeben.
»
» hws

Hallo hws,

kann Dir bei allen nur zustimmen!
Ich denke ich werde einfach der Zeit wegen auf nen uC usteigen. Im Prinzip habe ich die Schaltung ja sogar schon Analog/digital aufgebaut. Aber ich krieg irgendwie geistig den Knoten geloest, wie ich die Zeitverschiebung rausbekomme... Aber egal. Kann auch verstehen, dass man solche Themen nicht mal neben bei auf pinselt.... Etwas enttaeuschent is dennoch fuer mich, das die Analog Spezialisten aussterben.... Umso stolzer macht es mich, dass ich es mir soweit selbst beigebracht habe, dass ich mir sogar zutrauen wuerde alte Buecher (wenn man sie denn noch findet....) zu waelzen und mir was zusammenzuloeten.... Aber die liebe Zeit!
Dennoch Danke fuer die Konversation! Halte das Analogwissen aufrecht (schoen weitergeben an die die es noch wissen wollen und sich fuer das wie und warum interessieren und nicht nur Dumm zeilen von code zusammenzuschreiben ohne zu wissen wie es im Hintergrund funktioniert....). Du klingst wie jemand der bereits einiger Jahr auf diesem Gebit hintersicht hat....

Gruss
Eike

Eike

E-Mail

07.09.2012,
00:53

@ geralds

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» hallo Eike
»
» Hier hast eine einfache Möglichkeit PDM nachzubauen:
»
» http://public.rz.fh-wolfenbuettel.de/~buchwald/vl/mv/Kap4MV.pdf
»
» http://www.bkbocholt-west.de/schueler/arbeitsmaterial/micosa/pwm.php
»
» Grüße
» Gerald
» ---

Hallo Gerald, arbeitet. Ich brauche jedoch eine variable Pulsweite bei variabler Frequenz.... Oder habe ich was falsch verstanden zum Them PWM....

Danke dennoch
Gruss
Eike

danke fuer die links. Leider hilft eine reine PW (PDM) mir hier nicht, da sie nur mit einer festen Frequenz

Eike

E-Mail

07.09.2012,
00:58

@ Esel

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» Hallo Eike,
»
» ich hab nochmal konkret über die Problemstellung nachgedacht.
»
» Ich würde zum uC tendieren, nach meiner Möglichkeit würde sich der Aufwand
» nicht lohnen.
»
» Denn den Integrierer musst du für verschiedene Grenzfrequenzen auslegen
» (dass tau ist wichtig. -> tau / T > 1), da du verschiedene Frequenzen am
» Eingang hast. Würde sich mit einer Grenzfrequenz, die Dreieck
» Spitze-Spitze Amplitude am Ausgang deines Integrieres je nach Tau,
» verkleinern. Bsp. Eingangsfrequenz 300Hz, fg beispielsweise ca. 1/10..20,
» tau mit einbeziehen. Würde sich dann bei Eigangsfrequenz von 1Hz bsp. die
» Spitze-Spitze Amplitude deutlich verkleinern bei gleicher fg. (Ich spreche
» von einem im SS betriebenen Integrierer)
»
» Deshalb müsste ein SC-Integrierer ran, der zudem noch zusätzlich eine
» Regelung für die Taktfrequenz des SC-Filters braucht, damit das halbwegs
» für deinen genannten Frequenzbereich funktioniert.(Also selbe
» Spitze-Spitze Amplitude für dein Dreieck Signal) Um das auf einen PWM
» Komparator zu geben.
»
» Gruß Esel

Danke Esel
habe mir nen ARDUINO MEGA 2560 heute geholt....
habe mangels Zeit aktuell keine Lust mich indiesem Fall zusehr mit der analogtechnik rumzuaergern. da ich einen grossen frequenzbereich abdecken will (0 bis 300Hz) und ich weiss wie aufwendig es ist einen moeglichst grossen F-Bereich stabil hinzubekommen geh ich halt doch auf die uC Welt ein....


Danke fuer die Hilfe.

Gruss
eike

Eike

E-Mail

07.09.2012,
04:17

@ Eike

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

habe eben mein erstes Blinky geschrieben. Funzt.....
so dann mach ich mich mal an mein eigentliches Thema..
Danke Euch nochmal, dass ihr mich Ueberedet habt , das ich mich dochmal mit nem uc anfreunde.

weiss von Euch jemand ob ich das ATMEL Studio mit meinem nagel neuen ARDUINO Mega 2560 board benutzen kann ohne mir so einen STK500 oder STK600 Adapter zu kaufen?
Aktuell findet das Studio 6 das Board leider nicht....

Gruss Eike



Eike

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
07.09.2012,
05:53

@ Eike

frequenzabhängige Pulsdauermodulation

» » hallo Eike
» »
» » Hier hast eine einfache Möglichkeit PDM nachzubauen:
» »
» » http://public.rz.fh-wolfenbuettel.de/~buchwald/vl/mv/Kap4MV.pdf
» »
» » http://www.bkbocholt-west.de/schueler/arbeitsmaterial/micosa/pwm.php
» »
» » Grüße
» » Gerald
» » ---
»
» Hallo Gerald, arbeitet. Ich brauche jedoch eine variable Pulsweite bei
» variabler Frequenz.... Oder habe ich was falsch verstanden zum Them
» PWM....
»
» Danke dennoch
» Gruss
» Eike
»
» danke fuer die links. Leider hilft eine reine PW (PDM) mir hier nicht, da
» sie nur mit einer festen Frequenz

--
Hallo,

Könntest mal bitte deine Schaltung hier posten.

Dann kann man besser mitverfolgen, wo es im Detail hakt.
Dazu ein paar markante Messwerte, Oszillogramme, wenn es geht.

Vielen Dank

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"