Rechtecksignale filtern

[Michael S. (michaelsaan)]

Guten Tag,

ich brauche mal wieder etwas Hilfestellung wie ich mit einer Schaltung 
anfangen soll. Ich möchte Rechtecksignale mit variabler Breite aus einem 
Signal herausfiltern und am Ende meiner Schaltung ausgeben. Das Signal 
hat leider einen Gleichspannungsoffset, siehe Anhang. Dieser kann 
zwischen 0V und 12V liegen und ist leider variabel im Betrieb(aber 
konstant, wenn die Rechtecksignale kommen und gemessen werden). Am 
Ausgang meiner Schaltung möchte ich einen Optokoppler verwenden(für 
Anbindung an einen Mikrocontroller), der diese Rechtecksignale 
ausgibt(also dann als 0V und 3,3V Rechtecksignale). Aber wie bekomme ich 
es hin, dass nur  die steigende bzw. fallende Flanke des Ausgangssignals 
die Rechtecksignale definieren, die in den Mikrocontroller gehen?

[H. H. (Gast)]

Klemmschaltung.

[Michael B. (laberkopp)]

Michael S. schrieb:
> Aber wie bekomme ich
> es hin, dass nur  die steigende bzw. fallende Flanke des Ausgangssignals
> die Rechtecksignale definieren

Ein Hochpass, aka Koppelkondensator, entfernt den Gleichspannungsanteil, 
egal wie hoch er war.

Es ist problemlos, wenn Frequenz des Rechtecksignals weit weit weg von 
der Frequenz des Gleichspannungspegels ist, also vom Einschaltmoment.

Es beeinflusst sich aber gegenseitig (verändert z.B. die Form des 
Rechtecks hin zu einer Dachschräge), wenn Frequenz und Einschaltmoment 
näher zusammen liegen.

Man kann natürlich aus dem 'analogen' Ausgangssiognal durch einen 
Komparator wieder ein sauberen Rechteck machen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael S. schrieb:
> Aber wie bekomme ich es hin, dass nur  die steigende bzw. fallende
> Flanke des Ausgangssignals die Rechtecksignale definieren
Mir fehlt da irgendwie die Zeitbasis im Diagramm. Wie lange dauern die 
High- und Low-Phasen? Geht es da um Stunden oder um Mikrosekunden?

[Michael S. (michaelsaan)]

Also die Baudrate liegt bei 2400.

[Klaus H. (hildek)]

Michael S. schrieb:
> Das Signal
> hat leider einen Gleichspannungsoffset, siehe Anhang. Dieser kann
> zwischen 0V und 12V liegen und ist leider variabel im Betrieb(aber
> konstant, wenn die Rechtecksignale kommen und gemessen werden).

Wenn er sich ändert, wie schnell im Vergleich zu den 2400Bd?

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Und wie lang können die Pausen zwischen den einzelnen Zeichen werden?

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Michael S. schrieb:
> Aber wie bekomme ich
> es hin, dass nur  die steigende bzw. fallende Flanke des Ausgangssignals
> die Rechtecksignale definieren, die in den Mikrocontroller gehen?

Das dürfte die gleiche Problematik wie bei den Funkuhr-Empfängern sein.

mfg

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Wie wär's mit dieser Schaltung?

An den Flanken des Eingangssignals werden mittels C1 und R5 kurze
positive und negative Stromstöße erzeugt, die das Flip-Flop umschalten.
Am Ausgang erhältst du direkt das gewünschte 3,3V-Signal, so dass du auf
den Optokoppler verzichten kannst, falls du keine galvanische Trennung
brauchst.

Die Impulse und der Pausen dürfen beliebig lang sein. Die Offsetspannung
darf sich natürlich nicht beliebig schnell ändern, aber die 3,8V/ms
wie im Beispiel stellen noch kein Problem dar. Deiner Beschreibung nach
ist die reale Änderungsgeschwindigkeit sehr viel geringer.

Wichtig ist nur, dass die Flanken des Nutzsignals größer als die 0,7V
sind, die als Ube zum Schalten von Q2 erforderlich sind. In deiner
Skizze sind es 1V, was in Ordnung ist.

[H. H. (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Wie wär's mit dieser Schaltung?

Da steckt ja auch eine Klemmschaltung mit drin.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

H. H. schrieb:
> Da steckt ja auch eine Klemmschaltung mit drin.

Ja. Die Diode D1 sorgt für die Begrenzung von Ueb von Q2, das 6V nicht
überschreiten darf. Wenn garantiert werden kann, dass die fallenden
Flanken des Rechteckanteils des Eingangssignals kleiner als 6V sind,
kann man die Diode auch weglassen.

[Stefan F. (Gast)]

Wie schnell ändert sich der Gleichspannungsanteil, und wie viel Abstand 
hast du vor und nach den Impulsen, die du ausgeben willst?

[Michael S. (michaelsaan)]

Vielen Dank yalu, für die umfassende Hilfestellung und die viele Mühe 
mit der Schaltung und deiner Simulation. Damit komme ich weiter. 
Beeindruckend, wie einem hier geholfen wird. Dank auch an alle anderen 
für ihre hilfreichen Hinweise.

[Sascha S. (dec)]

Hallo,
was haltet ihr von einem Komparator mit Hysterese gefolgt von einem 
Spannungsteiler?

Grüße
Sascha