Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RC-Generator, aber netzsynchron, wie?


von F.Silas (Gast)


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Hallo,

ich habe bei einer Wohnungsberäumung unvollständige Unterlagen
von einem verstorbenen Dipl. Ingenieur gefunden die aus Anfang bis
Ende der 70er stammen.

U.a. habe ich eine Aufgabenstellung gefunden in der verlangt wurde
einen netzsynchronen tragbaren RC-Generator zu entwerfen der 40Hz bis 
1KHz
erzeugen kann. Ab hier fehlen dann die Seiten mit der Lösung.

Frage:

Wie könnte man so was hinbekommen? PLL-Generatoren dürften noch nicht
verfügbar gewesen sein, jedenfalls nicht als IC. Wie haben die da wohl
gemacht? Diskret mit Transistoren wäre doch der absolute Overkill? Oder?

von Falk B. (falk)


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@ F.Silas (Gast)

>U.a. habe ich eine Aufgabenstellung gefunden in der verlangt wurde
>einen netzsynchronen tragbaren RC-Generator zu entwerfen der 40Hz bis
>1KHz

>Wie könnte man so was hinbekommen? PLL-Generatoren dürften noch nicht
>verfügbar gewesen sein,

Gab es den 4046 schon Ende der 70er? Ich glaube schon.

> jedenfalls nicht als IC.

Warum nicht? Der IC wurde 1960 erfunden, bis Ende 70er sind es fast 20 
Jahre, in einer wahnsinnig dynamischen Branche.

>Wie haben die da wohl
>gemacht? Diskret mit Transistoren wäre doch der absolute Overkill? Oder?

Wo ist das große Problem? Eine PLL braucht nur einen VCO und einen 
verstellbaren Teiler. Einen VCO kann man diskret aufbauen, den 
vertstellbaren Teiler baute man Ende der 70er als TTL bzw. bei nur 1kHz 
als CMOS Grab. Ein Phasenkomparator ist auch kein Problem, im 
einfachsten Fall ein XOR Gatter. Dazu ein RC-Filter und fertig ist die 
PLL. So what?

von Falk B. (falk)


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Ach ja, und zum Thema PLL und keine ICs. Schau dir mal die alte PAL 
Fernsehtechnik an, Anfang der 60er im Röhrenzeitalter erfunden. Dort 
braucht man auch eine PLL für den Farbträger (wenn gleich nicht 
verstellbar). Und die hat man mit wenigen Bauteilen/Röhren hinbekommen! 
Unvorstellbar heute!

http://de.wikipedia.org/wiki/PAL#Geschichte

: Bearbeitet durch User
von F.Silas (Gast)


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Mal langsam Männer, es geht hier um einen ehem. DDR-Bürger der diese 
Aufgabe hatte. Habe ich nicht dazu geschrieben um politische Rangeleien
zu vermeiden.
Also weder CMOS noch PLL-IC oder gar Röhre dürfte hier in Frage
kommen. Es sollte ein tragbares Gerät entworfen werden.

von Falk B. (falk)


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@ F.Silas (Gast)

>Mal langsam Männer, es geht hier um einen ehem. DDR-Bürger der diese
>Aufgabe hatte. Habe ich nicht dazu geschrieben um politische Rangeleien
>zu vermeiden.

;-)

>Also weder CMOS noch PLL-IC oder gar Röhre dürfte hier in Frage
>kommen. Es sollte ein tragbares Gerät entworfen werden.

Wieso? Wenn es netzsynchron ist, MUSS man Netz haben, somit auch ein 
Stromversorgung durch das Netz. Tragbar ist relativ, aber viel mehr als 
5kg hätte das auch damals nicht gewogen. Und auch i der DDR gab es 
CMOS-ICs, wenn gleich teuer. Das Ganze mit direkteten Transistoren 
aufzubauen wäre kaum billiger gekommen, denn die kosten damals mehrere 
Mark das Stück, je nach Qualität. Bitte jetzt nicht den berüchtigten 
Bastlerbeutel rauskramen.

Klar gibt es viele Trickschaltungen, wie man Zählstufen mit erstaunlich 
wenigen Bauteilen halbdigital aufbauen kann, aber die haben ihre 
Grenzen.

Und möglicherweise liegt der Grund, dass du nur die Aufgabenstellung, 
wohl aber nicht die Lösung gefunden hast, darin, dass der Mensch die 
Lösung im Rahmen seiner Möglichkeiten nicht gefunden hat.

Ausserdem bleibt die Frage, in welchem Frequenzraster das Ausgangssignal 
erzeugt werden sollte. 1Hz? 10Hz? 40 Hz? 100 Hz?

von Harald W. (wilhelms)


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F.Silas schrieb:

> PLL-Generatoren dürften noch nicht
> verfügbar gewesen sein, jedenfalls nicht als IC.

...und wieso nicht? Meine Ing-Arbeit 1972 basierte auch auf einen
IC-PLL-Generator, der sich auf die Fernseh-Horizontalfrequenz
synchronisierte. Das PLL-Prinzip selbst dürfte schon wesentlich
früher erfunden worden sein.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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von Falk B. (falk)


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von Axel S. (a-za-z0-9)


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Falk Brunner schrieb:
> Und auch i der DDR gab es
> CMOS-ICs, wenn gleich teuer.

Ende der 70er? Das bezweifle ich. Den ersten Kontakt mit CMOS hatte ich 
mit der russischen K176 Familie (ähnlich 4000A, aber für 9V +/-5%). Das 
war so 1982/83. In den 70ern dominierte TTL. Und war sauteuer. Ein D100 
(7400) für 16,-M und so Scherze. Und auch das war schon in den 80ern, wo 
das Zeug billiger wurde.

> Das Ganze mit direkteten Transistoren
> aufzubauen wäre kaum billiger gekommen, denn die kosten damals mehrere
> Mark das Stück, je nach Qualität.

Ach was. Billiger als IC kam man damit auf jeden Fall. Die 2 
Transistoren pro Teilerstufe waren Peanuts im Vergleich zu einem halben 
oder viertel IC. Gerade die Miniplast-Typen SC-irgendwas und 
SS-irgendwas kriegte man geradezu nachgeworfen. Leistungstypen waren 
problematisch. Und lange auch pnp in Silizium.


XL

von Harald W. (wilhelms)


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Axel Schwenke schrieb:

> Ach was. Billiger als IC kam man damit auf jeden Fall. Die 2
> Transistoren pro Teilerstufe waren Peanuts im Vergleich zu einem halben
> oder viertel IC.

Damals hatte man auch Schaltungen, die höhere Teilfaktoren als
zwei hatten. Insbesondere bei einigermaßen konstanter Frequenz
ging das m.W. bis etwa 6.
Gruss
Harald

von Stepper (Gast)


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>Ach ja, und zum Thema PLL und keine ICs. Schau dir mal die alte PAL
>Fernsehtechnik an, Anfang der 60er im Röhrenzeitalter erfunden. Dort
>braucht man auch eine PLL für den Farbträger (wenn gleich nicht
>verstellbar). Und die hat man mit wenigen Bauteilen/Röhren hinbekommen!
>Unvorstellbar heute!

Hmm ... ich kenn das so, dass das einfach ein Quarzoszillator war, der 
nur währen des Bursts fest an das Videosignal gekoppelt wurde. Ansonsten 
frei schwing  schwang  schwunkt ...

von Helmut L. (helmi1)


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Stepper schrieb:
>>Ach ja, und zum Thema PLL und keine ICs. Schau dir mal die alte PAL
>>Fernsehtechnik an, Anfang der 60er im Röhrenzeitalter erfunden. Dort
>>braucht man auch eine PLL für den Farbträger (wenn gleich nicht
>>verstellbar). Und die hat man mit wenigen Bauteilen/Röhren hinbekommen!
>>Unvorstellbar heute!
>
> Hmm ... ich kenn das so, dass das einfach ein Quarzoszillator war, der
> nur währen des Bursts fest an das Videosignal gekoppelt wurde. Ansonsten
> frei schwing  schwang  schwunkt ...

Und dann gibt es immer noch eine 2. PLL im Fernseher: "Horinzontal 
Ablenkung"
Und die war schon in SW Geraeten drin.

von Achim H. (anymouse)


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(Nebenfrage: wie erzeugt man netzsynchron 47 Hz?! :) )

Dazu müsste es schon seit den 60ern eine praktiable Lösung gegeben 
haben. Vor dem triggerbaren Oszilloskop gab es ja noch des 
synchronisierbare.

Es dürfte also schon lange eine Methode geben, um eine erzeugte 
Schwingung mit iner anderen zu synchronisieren.

Leider schreibst Du nichts über die Genauigkeits- und 
Spektralreinheitsanforderungen. Vielleicht reicht ja die Methode

Stepper schrieb:
> Hmm ... ich kenn das so, dass das einfach ein Quarzoszillator war, der
> nur währen des Bursts fest an das Videosignal gekoppelt wurde. Ansonsten
> frei schwing  schwang  schwunkt ...

Gibt zwar eine größere 50Hz-Überlagerung im Ausgangssignal, aber 
vielleicht war das ja für damalige Verhältnisse okay.

von Wolfgang (Gast)


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Achim Hensel schrieb:
> (Nebenfrage: wie erzeugt man netzsynchron 47 Hz?! :) )
Na, so, dass die Phasenstatistik beim Nulldurchgang vom Netz nur bei 
diskreten Werte von 0 verschiedene Häufigkeiten enthält ;-)

von Stepper (Gast)


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>Und dann gibt es immer noch eine 2. PLL im Fernseher: "Horinzontal
>Ablenkung"
>Und die war schon in SW Geraeten drin.
das war auch keine PLL, sondern ein Sägezahngenerator, dessen 
Kondensator bei H-Synch zurückgesetzt/entladen wurde.

von Falk B. (falk)


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@ Stepper (Gast)

>>Und dann gibt es immer noch eine 2. PLL im Fernseher: "Horinzontal
>>Ablenkung"
>>Und die war schon in SW Geraeten drin.

>das war auch keine PLL, sondern ein Sägezahngenerator, dessen
>Kondensator bei H-Synch zurückgesetzt/entladen wurde.

Doch, das IST eine PLL. Ein synchronisierter Oszillator. Ob der 
Sägezahn, Sinus oder sonstwas ausspuckt, ist egal.

von Harald W. (wilhelms)


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Helmut Lenzen schrieb:

> Und dann gibt es immer noch eine 2. PLL im Fernseher: "Horinzontal
> Ablenkung"
> Und die war schon in SW Geraeten drin.

Bis in die siebziger Jahre hinein waren ja aktive Bauelemente
verhältnismäßig teuer. Deshalb gab es oft sog. Kunstschaltungen,
die mit wenig Bauelementen einen maximalen Effekt hatten.
Typisch dafür war ja gerade auch die Horizontalablenkung, die
sozusagen nebenbei die Hochspannung für die Bildröhre erzeugte.
Vielleicht war damals das "elektronische Wissen" sogar eher
grösser als heute, denn heutzutage werden einfach Fertig-ICs
nach der im Datenblatt abgedruckten Schaltung eingesetzt und
selbst da passieren dann immer wieder Fehler, wie man ja auch
deutlich hier im Forum sieht. In der DDR gab es dann noch das
zusätzliche Problem, das es viele ICs, die im Westen schon recht
gängig waren, dort einfach nicht zu kaufen gab.
Gruss
Harald

von Helmut L. (helmi1)


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Stepper schrieb:
>>Und dann gibt es immer noch eine 2. PLL im Fernseher: "Horinzontal
>>Ablenkung"
>>Und die war schon in SW Geraeten drin.
> das war auch keine PLL, sondern ein Sägezahngenerator, dessen
> Kondensator bei H-Synch zurückgesetzt/entladen wurde.

Die Schaltung hat die klassichen Elemente einer PLL. Also 
Phasenvergleicher und Oszillator.

von Stepper (Gast)


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>Doch, das IST eine PLL. Ein synchronisierter Oszillator. Ob der
>Sägezahn, Sinus oder sonstwas ausspuckt, ist egal.
Nö
PLL bedeutet "phase locked loop".
Das ist aber keine Loop.

PLL:
2 Schaukeln: Ich beobachte den Phasenversatz zwischen der anderen und 
der EIGENEN und schubse die eine immer genau im richtigen Moment an, so 
dass irgendwann beide gleich laufen.

keine PLL:
Mir it's egal, wo meine eigene grad steht. Ich schau nur auf die andere. 
Und wenn die hinten bei mir ist, ziehe ich die eigene Schaukel (samt dem 
armen Kind) zu mir her so dass es der anderen einfach folgen muss.

von Stepper (Gast)


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>Helmut Lenzen
ja. DAS ist ein Beispiel mit PLL. Da gibts ja auch ein Feedback.

von Helmut L. (helmi1)


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Stepper schrieb:
> ja. DAS ist ein Beispiel mit PLL. Da gibts ja auch ein Feedback.

Und die war in fast allen Fernseher der damaligen Zeit drin.
Nur mit einem synchronisierten Oszillator gibt es das Problem das das 
Bild Horinzontal versetzt ist ist das ja die Phasenverschiebung vom 
Oszillator zur Ablenkspule driften kann und nicht kompensiert wird. 
Deshalb ist der Phasenvergleicher auch nicht am Oszillator selber 
angeschlossen sondern erst hinter der Ablenkendstufe (also einer 
Anzapfung vom Zeilentrafo). So wird die Phasenlage der Endstufe stabil 
gehalten egal ob da einen Phasenverschiebung zwischen Oszillator und 
Endroehre entsteht.

von Falk B. (falk)


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@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>Bis in die siebziger Jahre hinein waren ja aktive Bauelemente
>verhältnismäßig teuer. Deshalb gab es oft sog. Kunstschaltungen,
>die mit wenig Bauelementen einen maximalen Effekt hatten.

Wohl war. Vor allem in den Anfangsjahren der Röhren und Transistoren, wo 
dieser extrem teuer waren und doppelt und dreifache Funktionen hatten. 
Wo z.B HF und NF über EINEN Transistor/Röhre verstärkt wurden. WAHNSINN!

>Vielleicht war damals das "elektronische Wissen" sogar eher
>grösser als heute,

Jain.

> denn heutzutage werden einfach Fertig-ICs
>nach der im Datenblatt abgedruckten Schaltung eingesetzt und
>selbst da passieren dann immer wieder Fehler, wie man ja auch
>deutlich hier im Forum sieht.

Die meisten Fehler hier im Forum kommen von Bastlern und Leuten, die 
nicht mal als Bastler zu bezeichnen sind. Das ist eine andere Liga als 
die Profis, die damals wie heute professionell Schaltungen machen.

> In der DDR gab es dann noch das
>zusätzliche Problem, das es viele ICs, die im Westen schon recht
>gängig waren, dort einfach nicht zu kaufen gab.

Yup!

von Harald W. (wilhelms)


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Falk Brunner schrieb:

> Wo z.B HF und NF über EINEN Transistor/Röhre verstärkt wurden. WAHNSINN!

Für die die das noch nicht kannten:
http://de.wikipedia.org/wiki/Reflexschaltung

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