Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analoges Steuersignal "verbiegen"


von DennisK (Gast)


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Hallo,

bin auf der Suche nach einer Schaltungsidee.

Ein Stellglied bekommt ein analoges Steuersignal von 0...5V DC.
Das tatsächliche Regelverhalten des Endgerätes ist aber nicht 100%ig 
linear.
Gibt es eine einfache Möglichkeit diese Spannung mittels einer 
Diodenkennlinie zu "verbiegen" ? Google half leider nicht...
Aus den 0...5V soll eine Kurve werden die wahlweise einen "Bauch" nach 
oben oder unten bekommt.

Gruss
Dennis

von karadur (Gast)


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Controller mit AD-Wandler.

Entweder mit Funktion oder Lookuptable linearisieren und DA wandeln.

von karadur (Gast)


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Wenn es analog sein muss: man kann mit Diodennetzwerken und 
Referenzspannungen ein Signal verbiegen. z.B. Dreieck => Sinus.

Ich meine im Tietze-Schenk war ein Beispiel

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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DennisK schrieb:
> Aus den 0...5V soll eine Kurve werden die wahlweise einen "Bauch" nach
> oben oder unten bekommt.
Aber die Endpunkte sollen 0V und 5V sein?

von oszi40 (Gast)


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DennisK schrieb:
> mittels einer Diodenkennlinie zu "verbiegen"

Man könnTe schon was basteln, wenn man die Kennlinen der Dioden od. LEDs 
mißbraucht. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201211.htm

Wer µC kennt, würde es sicher über AD-Wandler machen und die Kennline 
per SW/Tabelle optimieren bis sie schön genug erscheint.

von DennisK (Gast)


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Hi,

das ging ja fix...
yC fällt (fast) flach da immer 5 Kanäle parallel arbeiten und die 
Samplingrate um 100KHz sein müsste. Mit nem 32F407 wohl machbar aber ich 
hoffte auf eine analoge Lösung. Bin Bj. 68 und da muss es nicht immer 
ein Controller sein :-)

Der Tipp 3eck Sinus klingt gut...der Tietze ist leider vor Jahren 
weiterverschenkt worden.


Ausgangssignal sollte anschliessend noch 0...5V sein ...im 
Idealfall...ab 0 auf jeden Fall...wenns bei 4.3V endet wohl nicht so 
schlimm...

Danke !
Dennis

von oszi40 (Gast)


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DennisK schrieb:
>  vor Jahren weiterverschenkt
Sollte als pdf evtl. zu finden sein.

> Samplingrate um 100KHz
Mit Salamitaktik Fragen zu stellen, endet oft in der Unendlichkeit. Wie 
sieht das Signal nun wirklich aus? Dioden haben z.B. auch eine kleine 
Kapazität, die manches verschleift. Wahrscheinlich möchtest Du ein 
Widerstandsnetzwerk mit x Dioden basteln, die dann die Kurve bremsen?

von DennisK (Gast)


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Die Salamitaktik war echt nicht beabsichtigt :-)


Mit den Kapazitätsproblemen hast du natürlich recht. Die hatte ich nicht 
aufm Zettel...

Die Signalform....puhh...sagen wir mal "rauschen" mit 40-80 KHz"
Kein sauberer Sinus oder so...


Langsam befürchte ich das es doch Richtung Controller und Lookup geht..



Gruss
Dennis

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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DennisK schrieb:
> yC fällt (fast) flach da immer 5 Kanäle parallel arbeiten und die
> Samplingrate um 100KHz sein müsste.
Und wo war nochmal das Problem?
Wenn schlimmstenfalls 1 µC nur 1 Kanal mit 100kHz wandeln kann, dann 
nimmt man 5 µC, die können dann 5 Kanäle mit 100kHz bearbeiten...

Auf jeden Fall kann dann die Steigung der Übertragungslinie ganz einfach 
und beliebig umkonfiguriert werden.

oszi40 schrieb:
> Wie sieht das Signal nun wirklich aus?
Und wie genau muss das Signal "aufgelöst" werden? Reichen da 
"umgerechnet" 8 Bit aus?

DennisK schrieb:
> Die Signalform....puhh...sagen wir mal "rauschen" mit 40-80 KHz"
Dann musst du aber mit deutlich(!!!) mehr als 160kHz abtasten...

Alternativvorschlag zu Salamitaktik: sag einfach, woher das Signal kommt 
und wo es hingeht. Am besten mit Typnummern und Bezichnung der 
Komponenten.

: Bearbeitet durch Moderator
von georg (Gast)


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DennisK schrieb:
> die
> Samplingrate um 100KHz sein müsste

Welches Stellglied reagiert in weniger als 10 µs?

Georg

von DennisK (Gast)


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Geregelt wird eine Infrarot-Diode. I max 210mA.
Gesteuert wird ein Linearregler der den Strom der Diode regelt.

Das ich beim sampeln schneller sein muss ist mir klar. Ein 32F407
bekommt 2 Kanäle vernünftig hin, 8 Bit reichen . Mit seinem internem D/A 
getestet. Aber das ist ein bisschen mit "Kanonen auf Spatzen geschossen" 
finde ich.

von Stefan F. (Gast)


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DennisK schrieb:
> Aber das ist ein bisschen mit "Kanonen auf Spatzen geschossen"
> finde ich.

Dann ersetze die Kanone durch eine Schrotflinte: 5 Stück ATtiny13A

von DennisK (Gast)


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Brpmf...beim Tiny dann einen Analogkanal durch den eigenen A/D jagen , 
das D dann auf die einen PWM Out und per L/C oder so ein Analogsignal 
basteln....

Nicht schön aber wohl der einfachste weg... bei 20 MHz kann der wohl nur 
5 MHz Spi...mal Datenblatt gucken...


Dachte es gäbe einen einfachen, analogen Weg.


…
Dennis

von Bauform B. (bauformb)


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DennisK schrieb:
> Ein 32F407
> bekommt 2 Kanäle vernünftig hin, 8 Bit reichen . Mit seinem internem D/A
> getestet. Aber das ist ein bisschen mit "Kanonen auf Spatzen geschossen"
> finde ich.

Naja, etwas handlicher geht's schon, der STM32F303K hat nur 32 Pins 
statt 100 oder mehr, hat auch je 2 getrennte ADCs und DACs und kostet um 
die 3 Euro.

von Willi S. (ws1955)


Angehängte Dateien:

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In den 80ern haben wir ähnliche Anforderungen so wie Bild gelöst, heute 
sind die Bandbreiten nur vom Geldbeutel abhängig, wobei 1 MHz schon fast 
als Niederfrequenz durchgeht.

ADC/DAC mit Parallelbus sind ziemlich aus der Mode gekommen, aber im 
Highspeed Bereich dürfte es schon noch was geben und nicht zu teuer. Der 
ADC braucht sicher einen Takt, aber der Rest nicht. Das Drumherum hält 
sich also in ganz engen Grenzen. Wichtig wäre jenachdem noch an einen 
Glitch-Filter am Ausgang zu denken.

Mit MCU fängt es immer ganz einfach an und wenn dann drei Mannwochen 
Verzweiflung durch sind, unterhält man sich nur noch darüber, wer den 
Schaden bezahlt. Eine Hardware-Lösung mag altbacken erscheinen, aber sie 
wird garantiert funktionieren.

von Stefan F. (Gast)


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DennisK schrieb:
> Dachte es gäbe einen einfachen, analogen Weg.

Möglicherweise. Dazu brauchen wir aber mehr Infos, wie genau das Signal 
verbogen werden soll. Und zwar mit konkreten Diagrammen und Zahlen.

von Willhelm (Gast)


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Jetzt ne ganz andere Idee..

Aus der Musiker-Ecke her kenne ich "Tubescreamer TS9" oder ähnliches. 
Die machen so eine "bauchige" Verzerrung in Analog.. Vielleicht ist das 
etwas?

von Willi S. (ws1955)


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Stefanus F. schrieb:
> DennisK schrieb:
>> Dachte es gäbe einen einfachen, analogen Weg.
>
> Möglicherweise. Dazu brauchen wir aber mehr Infos, wie genau das Signal
> verbogen werden soll. Und zwar mit konkreten Diagrammen und Zahlen.

Genau sowas ähnliches wollte ich auch grad eintippen.
Wenn es eine monotone Kurve ist, dann geht es, zumindestens gut genug 
näherungsweise und die Kanäle mit sehr wenig Abweichung. Allerdings kann 
einen die Rechnerei zum Wahnsinn treiben...

von Gurgl (Gast)


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Wenn du das ganze sagen wir mit einem OpAmp regelst sollte der exakte 
Verlauf deiner Regelkurve egal sein, da der im MHz-Bereich nachregelt 
oder etwa nicht?

von Gurgl (Gast)


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Letztendlich funktioniert es doch so dass du den Strom durch die 
Monitoring-Diode mit dem Steuersignal aus welchauchimmer Quelle 
vergleichst und damit die Laserdiode nachregelst

von Helmut S. (helmuts)


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Wenn eine Parabel reicht,

y = a*x + b*x^2

dann könnte man x^2 mit einem Multiplizierer machen. Allerdings muss man 
beim verstellen von der Gewichtung b immer auch a verstellen um bei 5V 
am Eingang wieder auf 5V am Ausgang zu kommen.

von Helmut S. (helmuts)


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Helmut S. schrieb:
> Wenn eine Parabel reicht,
>
> y = a*x + b*x^2
>
> dann könnte man x^2 mit einem Multiplizierer machen. Allerdings muss man
> beim verstellen von der Gewichtung b immer auch a verstellen um bei 5V
> am Eingang wieder auf 5V am Ausgang zu kommen.

Nachtrag wenn man nur b verstellen will.


y=5 bei x=5

Daraus folgt

a = 1-b*5

Insgesamt benötigt man dann 2 Multiplizierer plus Addierer und 
Subtrahierer.

von Mani (Gast)


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Wieviel Steps brauchst du denn von 0-5V?

von oszi40 (Gast)


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Es ist auch ein "kleiner" Unterschied bei der nötigen Ausfallsicherheit, 
ob er einen Herzschrittmacher oder eine Weihnachtsbaumbeleuchtung als 
Anwendung betreiben möchte. Wir wissen nix.

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