Gegeben ist ein Rechtecksignal. Es kommen maximal 400 Rechtecke in der Sekunde. Der Zähler zählt aber mehr als 400 pro Sekunde, weil das Signal mit Störwellen behaftet ist (rote Linien) Hier steht zur Berechnung der Grenzfrequenz https://electronicbase.net/de/tiefpass-berechnen/ die Formel: f_grenz = 1/(2Pi*R*C). Ich will die Größe des Kondensators bestimmen: 1/f_grenz = 2Pi R C -> C = 1/(f_grenz 2Pi R) Als Widerstand nehme ich einfach R = 100 Ohm. Welche Filterfrequenz nehme ich? 400 Rechtecke pro Sekunde wären 400 Herz. Kann ich diesen Wert als Grenzfrequenz nehmen, damit alle anderen Signale, die höher sind als die 400 Hz sind, gedämpft werden?
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Gertrude Simmermann schrieb: > Als Widerstand nehme ich einfach R = 100 Ohm. Wenn deine Quelle es hergibt, ja. Wenn deine Auswerteschaltung hochohmig ist, würde ich deutlich höher gehen. Das verkleinert den Kondensator. > Welche Filterfrequenz nehme ich? 400 Rechtecke pro Sekunde wären 400 > Herz. Kann ich diesen Wert als Grenzfrequenz nehmen, damit alle anderen > Signale, die höher sind als die 400 Hz sind, gedämpft werden? Du hast deine Störer grob skizziert. Vielleicht ist das die Frequenz, vielleicht ist sie auch (viel) höher oder etwas niedriger. Mit 400 Hz Grenzfrequenz wird dein Rechteck schon deutlich abgerundet, aber auch die Störungen kleiner. Trotzdem sind sie nicht unbedingt weg, außer die Störfrequenz ist sehr hoch und verursachen Jitter. 400Hz wären zumindest ein brauchbarer Startpunkt und dann muss man sich das eben für die Verhältnisse anschauen.
bei fg=400 kommt noch 2/3 des Signals hinten raus, stark verschliffen. Frequenz der Störungen ermitteln. Ist die wesentlich >400, würde ich mit fg=800..1200 anfangen.
Wenn die Frequenz nur wenig von 400Hz abweicht, zum Beispiel nie außerhalb von 350-450 Hz liegen würde, dann könnte ein Monoflop mit einer Zeitdauer von 1,7ms Zeitverzögerung für Low und High helfen richtig zu zählen.
Helge schrieb: > Ist die wesentlich >400, würde ich mit fg=800..1200 anfangen. Mit einem einstufigen RC-Tiefpass wird der Erfolg so oder so nicht besonders hoch sein. Allerdings kennen wir die spektrale Verteilung der Störung nicht. So ist jede Aussage vage. Hätte die Störung z.B. eine feste Frequenz, wäre ein Notchfilter darauf hilfreicher, bei z.B. weißem Rauschen sind auch Frequenzanteile unterhalb der Nutzfrequenz vorhanden. Ich würde wenigstens drei Stufen nehmen (z.B. 1:10:100 für die Rs und 1:0.1:0.01 für die Cs). Setzt man die Grenzfrequenz unterhalb der Nutzfrequenz an, geht zwar die Amplitude zurück, für einen (Frequenz-)Zähler wäre das meist egal, der ist empfindlich genug. Für eigene Schaltungen muss man dann ggf. mit einem Komparator regenerieren. Sind es nur recht hochfrequente Störungen reicht vermutlich die höhere fg, aber da Rechteck, mindestens 1200 Hz, so dass die erste relevante Harmonische (3*f0) noch im Ausgangssignal vorhanden ist.
Dieter schrieb: > Wenn die Frequenz nur wenig von 400Hz abweicht, zum Beispiel nie > außerhalb von 350-450 Hz liegen würde, dann könnte ein Monoflop mit > einer Zeitdauer von 1,7ms Zeitverzögerung für Low und High helfen > richtig zu zählen. Sie variiert von 0Hz bis 400 Hz, je nachdem, wie viel Impulse pro Sekunde kommen. Daher passt ein Monoflip leider nicht. Im Signal ist auch ein "Grundrauschen vorhanden), ich bekomme aber das zigfache der tatsächlichen Frequenz angezeigt. Ich kann es mir nur so erklären, dass die hohen roten Striche in dem Schaubild (ich hab sie extra so extrem hoch gezeichnet), dazu beitragen, dass er Frequenzzhähler da auch noch zusätzliche steigende Flanken erkennt. Deshalb hab ich sie so extrem gezeichnet (sie sind auch so im Oszilloskop erkennbar) und der Digitaleingang des Zählers interpretiert diese Zwischenstufen auch als logisch "Null". HildeK schrieb: > Wenn deine Quelle es hergibt, ja. Wenn deine Auswerteschaltung hochohmig > ist, würde ich deutlich höher gehen 100 Ohm war einfach nur ein Beispiel. Ich muss ja einen Wert als konstant annehmen, um den anderen ausrechnen zu können. HildeK schrieb: > Trotzdem sind sie nicht unbedingt weg, außer die Störfrequenz ist sehr > hoch Ich weis nicht genau, wie ich die Störfrequenz ermittle. Zähle ich dazu einfach in einem Intervall die zusätzlichen "Impulse" - in dem Beispiel von mir wären es z.B. 4-5 zusätzliche Signale - also wäre die Störfrequenz das 5fache von 400 Hz? HildeK schrieb: > Ich würde wenigstens drei Stufen nehmen (z.B. 1:10:100 für die Rs und > 1:0.1:0.01 für die Cs) Was genau meinst Du mit drei Stufen - drei einzelne Tiefpässe in Reihe geschaltet? HildeK schrieb: > Hätte die Störung z.B. eine > feste Frequenz, wäre ein Notchfilter darauf hilfreicher Davon habe ich noch nie gehört, ich werde mir anschauen, was ein Notchfilter ist, danke für den Tipp. HildeK schrieb: > aber da Rechteck, mindestens 1200 Hz, so dass die erste relevante > Harmonische (3*f0) noch im Ausgangssignal vorhanden ist. Das mit der ersten Harmonischen (3*f0) verstehe ich nicht. 3xf0 wäre doch die dritte Harmonische ?
Wahrscheinlich kann auch dein Oszilloskop eine Fourier-Transformation anzeigen. Und kannst du auch das ungestörte Signal anschauen? Aus den beiden Frequenzspektren kann man viel besser erkennen, ob man da mit Tiefpässen und Bandpässen weiterkommt.
Wenn der Pegel des Nutzsignals immer gleich hoch ist, dann könnte auch ein Schmitt-Trigger helfen. Low-Schwelle knapp über GND, High-Schwelle knapp unter dem High-Pegel des Signals. Falls erforderlich könnte man die Schaltschwellen dynamisch/automatisch an den Pegel des Nutzsignals anpassen. Man könnte auch Tiefpaß und Schmitt-Trigger kombinieren.
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Gertrude Simmermann schrieb: > Der Zähler zählt aber mehr als 400 pro Sekunde, weil das Signal > mit Störwellen behaftet ist (rote Linien) Allererst sollte man beginnen, die Störungen zu identifizieren und auch zu verhindern, von irgendwo kommen die doch her...
Damit wir auch wirklich alle Vorschläge gebracht haben: Du kannst auch ein Neuronales Netz trainieren, was dir zu deinem verrauschten Signal das wahrscheinlichste original Signal liefert.
Gertrude Simmermann schrieb: > Gegeben ist ein Rechtecksignal. Es kommen maximal 400 Rechtecke in der > Sekunde. Wie breit sind die Rechtecke? Ist das immer dieselbe Pulsbreite? Oder verbreitern sich die Pulse wenn die Zwischenräume länger werden? 400 Hz bedeutet 2.5ms pro Welle, das ist also die maximale Pulsbreite. Oder ist sie nur 1.25ms oder weniger und immer (etwa) konstant? Also so etwas wie bei einem Geigerzähler?
Gertrude Simmermann schrieb: > Was genau meinst Du mit drei Stufen - drei einzelne Tiefpässe in Reihe > geschaltet? Ja. Widerstände dann (Beispiel) 100Ω, 1k, 10k (oder auch nur Faktor 5) und die passenden Kondensatoren nach der Formel. Gertrude Simmermann schrieb: > HildeK schrieb: >> aber da Rechteck, mindestens 1200 Hz, so dass die erste relevante >> Harmonische (3*f0) noch im Ausgangssignal vorhanden ist. > > Das mit der ersten Harmonischen (3*f0) verstehe ich nicht. 3xf0 wäre > doch die dritte Harmonische ? Ja, es ist die dritte - ich meinte einfach, die erste relevante Oberwelle, die auftritt. Beim symmetrischen Rechteck ist die zweite ja Null. Zugegeben, unsauber ausgedrückt. Ein Screenshot von einem Oszibildschirm wäre vielleicht hilfreich.
HildeK schrieb: > Ein Screenshot von einem Oszibildschirm wäre vielleicht hilfreich. Manche Oszilloskope erlauben es Daten als CSV-Dateien zu exportiern. Diese kann man dann in LtSpice als Signalquelle importieren und so das Filter simulieren.
Wie auch immer, Gerhard K.; ich würde einfach gerne mal die Störung sehen. Noch besser wäre ein Bild von einem Spektrumanalyser.
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