Hallo, wie kann mna mit möglichst geringem Schaltungsaufwand einen Frequenz von z.B. 100Hz verdoppeln (oder verdreifachen usw.). Es geht um ein Rechtecksignal bei dem sich das duty cycle ändern kann. Wichtig ist, dass das duty cycle auch nach der Verdopplung noch das selbe ist.
Mit einem kleinen µC demodulieren und neu modulieren. Braucht im besten Fall nur noch einen 100 nF Kondensator. Analogerweise könnte Filtern und dann z.B. mit NE555 neu modulieren Erfolg haben. Aufwand ist größer, wie ich finde.
Mit geringem Aufwand geht das nicht. Das einfachste was mir einfällt wäre ein uC der die Frequenz und Duty misst und daraus ein komplett neues Signal erzeugt.
wenn du ein 5V Signal hast ist der Schaltungsaufwand mit einem Controller nahezu 0, einfach die Ein/Aus Zeiten messen und mit halbierten Zeiten wieder ausgeben, Zeitverzögerung ist halt eine Periode
Hallo, bedingt meiner Meinung nach eine Schaltung mit Hellseher-Fähigkeit... Da z.B. die H-zeit der doppelten Frequenz ja die Hälfte der H-Zeit der Eingangsfrequenz sein soll, muß der Ausgang schon am Anfang der H-Zeit wissen, wie lang die Eingangszeit ist, damit er bei der Häfte pünktlich auf L gehen kann. ;öglich wäre hüchstens, 2 oder 3 Ausgangszyklen einen Eingangszyklus später auszugeben, wenn die Werte bekannt sind -> kleiner µC mit passendem Programm vermutlich. Gruß aus Berlin Michael
Sowas wird auch gerne mit einem Regler realisiert, der Eingangsfrequenz bzw. Duty-Cycle als Soll-Größe nimmt und dann den Ausgang immer so nachregelt, dass er der doppelten Frequenz entspricht. Klar ist auch hier, dass das Ausgangssignal zeitlich nachzieht und der Regler sich einschwingt.
µC scheidet eigentlich aus! Sollte ohne gehen. Das eine zeitliche Verzögerung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal entsteht ist logisch aber auch tolerierbar. Kann man das Problem auch mit einen PLL lösen?
nur Freuqenzverdoppeln geht mit drei Bauteilen, aber das auch noch das Tastverhältnis stimmen soll...
Hallo Matthias, kannst du mal die Schaltung posten bzw deren namen nennen rein aus interesse. Gruß Peter
f_in _______ --------o------| | | | = | [R] | | | | |O------- f_out = 2*f_in o------| | | | | [C] | | | ----------- (XOR-Gatter) GND f_in: __ ___ ___ ___ __ __XXX___XXX___XXX___XXX___XXX__ f_out: _ _ _ __X_____X_____X_____X_____X____ Tau= R*C bestimmt die "Anschaltzeit" von t_on
Diese Schaltung verkürzt doch nur die Zeit, in der das signal auf high ist, oder seh ich das falsch? Also ne doppelte frequenz würde meiner meinung nach bedeuten, dass da doppelt so oft high-pegel anliegt.
Tut es ja auch. Die Schaltung erzeugt bei der High UND low-Flanke des Eingangssignals ein Ausgangssignal mit der Länge abh. von R*C! Das XOR-Gatter ists! XOR=exlusiv oder: in2 in1 | XOR "normal" OR ---------------------------------- 0 0 | 0 0 0 1 | 1 1 1 0 | 1 1 1 1 | 0 1
so muss es sein: f_in: __ ___ ___ ___ __ __XXX___XXX___XXX___XXX___XXX__ f_out: _ _ _ _ _ _ _ __X__X__X__X__X__X__X__X__X____
Dann müsste aber das so aussehne f_in: __ ___ ___ ___ __ __XXX___XXX___XXX___XXX___XXX__ f_out: _ _ _ __X__X__X__X__X__X__X__X__X__X_ alle X hab ich ergänzt..
jo, jetzt ist es jedenfalls verständlich, hab nochma drüber nachgedacht und die neuen f_out angeguckt
Das hilft mir aber nicht so wirklich weiter.... Hat jemand Erfahrung mit PLL?
Eine PLL verdoppelt auch nur die Frequenz, der ist das Tastverhätnis des Signals so was von egal ...
genau PLL arbeitet Phasensynchron, die Phasen abweichung bestimmt die Frequenzkorektur des VFO Du must zunächst Uss mittels Begrenzungsverstärkers fixiren oder benötigst ein Signal mit konstanter Amplitude(z.B.TTL-Signal). Anschließend must du High und Low(Signal invertieren) Phase separat mittels RC Gliedern in Analogspannung umwandeln und diese zwei spannugsabhängigen Monoflops zuführen, welche sich gegenseitig triggern Selbstverständlich must du diese so kallibrieren, das sie mit der gleichen t(u) arbeiten. So erhälst du eine Frequenzübersetzung deine Wahl bei konstantem Dutycycle je nach t/u der Monoflops.
Eine PLL ist eine universelle Schaltung, um Frequenzen zu vervielfachen; ob sie verdoppelt, verdreifacht oder verhundertfacht wird, hängt ausschließlich vom Frequenzteiler in der Rückkopplungsleitung ab. Schaue Dir mal das Datenblatt vom CD4046 an, das ist genau das, was Du brauchst. Damit kannst Du mit 2 IC's Deine Frequenz verdoppeln oder verdreifachen oder sonstwie hochtreiben (PLL-IC + Zähler/Frequenzteiler-IC).
Das sind ja jetzt gegen sätzige Aussagen. Frequenzmultiplikation mit PLL funktioniert, das ist klar. Aber wie sieht es mit dem duty cycle nach der Multiplikation aus? Funktioniert das mit einem PLL so, dass die duty cycles von beiden Frequenzen dem selben Verhältnis entsprechen?
Du willst das mit möglichst geringem Schaltungsaufwand machen? Warum reitest du dann so auf PLL rum? µC und gut.
@ Frank Hertz wenn du nur Wert auf eine höhere Frequenz bei gleichem duty cycles (2% Genauigkeit) legst, reicht ein Comparator zwei R und ein C. Bei höherer Genauigkeit brauchst du noch zwei CMOS-Gatter. Ansonsten ist ein µC am besten.
@Frank Hertz schrieb: Aber wie sieht es mit dem duty cycle nach der Multiplikation aus? Funktioniert das mit einem PLL so, dass die duty cycles von beiden Frequenzen dem selben Verhältnis entsprechen? Nein, mit dem Tastverhältnis des Eingangssignals hat das vervielfachte Ausgangssignal nichts mehr zu tun. Verwendest Du den Flip-Flop Diskriminator ist es 1:1, mit dem EXOR Diskriminator hängt das Verhältnis davon ab, wie weit der Oszillator nachgezogen werden muss.
Controller ist doch wirklich der geringste Aufwand, mit 8 Beinchen und genau der Funktion die du willst kommst du mit einem PLL nicht hin!
Ich kenne mich zwar (noch) nicht mit PLL aus, aber kann man da nicht auch einen Tastgrad einstellen? Wenn dem so ist, könnte man die gleichgerichtete Spannung (RC-Glied) des Eingangssignals zur Tastgradeinstellung herziehen... Einfach müsste es aber sein, einen Mikrocontroller zu nehmen, wenn die Eingangsfrequenz variiert...(wenn sie das nicht tut, kann man auch mit einem Komparator und einem Oszilator die gewünschte Frequenz mit gewünschtem Tastgrad bekommen.
Also es ist so: Die Eingangsfrequenz ist konstant, aber das duty cycle kann sich zwischen 0% und 100% ändern.
Ja. Hauptsache die Änderung des d.c. der Eingangsfrequenz zieht eine lineare Änderung des d.c. der Ausgangsfrequenz nach sich.
(Dreicks-)Oszillaztor mit einem OPV aufbauen und die Eingangs-Frequenz über ein RC-Glied "sieben" (Tiefpass). Diese gesiebte Spannung und die Dreiecksspannung einem Komparator zuführen. Da müsste dann eigentlich eine andere Frequenz (Dreiecksfrequenz) mit einem proportionalen Tastgrad herauskommen. U.U. muß man die Eingangsfrequenz noch mit einem Impedanzwandler entkoppeln.
Hm.. Dein Signal soll also dasselbe Tastverhältnis haben? Nur doppelte Frequenz? Ein Rechtecksignal ist im Frequenzbereich immer eine sin(x)/x-Funktion, mit Nullstellen, abhängig vom Tastverhältnis. Wenn das jetzt mit zwei multipliziert wird, und zurückgewandelt wird, sollte das gehen.. Also: x_in(t) => X_in(f) => mal zwei => x_out(t) Das könnte gehen, ist aber auch nicht wirklich einfach.. Glaub aber nicht, das es eine einfache Lösung für dein Problem gibt...
Hallo nochmal, mit der Variante von "Rahul Der trollige" bin ich schon ein Stück weiter gekommen. Leider ist es aber noch nicht zufriedenstellend. Noch mal was allgemeines: Die Frequenz muss nicht zwingend verdoppelt werden sie muss nur mindestens doppelt so groß sein, kann aber auch größer sein. Die Amplitude der Eingangsfrequenz ist auch nicht konstant! Aus diesem Grunde ist es ja auch nicht möglich die Pulsbreite durch gleichrichten des Signals zu erkennen. Ich dachte mir das so: Eingangsfrequenz gleichrichten -> aus der Höhe des Gleichspannungswertes heraus bekommen, wie groß das Tastverhältnis ist. Das geht aber sicher nur, wenn die Amplitude der Eingangsfrequenz konstant ist?!?!
Jetzt ist die Frage, ob du die variable Amplitude auch im Ausgangssignal wieder haben willst oder nicht. Das einfachste ist aber wirklich, du nimmst dir nen winzigen 8-pin µC und machst das mit dem in Software.
Die variable Amplitude ist ist >nicht< zwingend am Ausgangssignal erforderlich. Von den Kosten wäre ein winziger µC sicher auch Kostenneutral zum Schaltungsufwand der betreiben werden muss umd das Problem zu lösen (falls es denn wirklich diskret gelöst werden kann)?!? Nicht desto trotz strebe ich einen Lösung ohne µC an! Wenn also noch jemand Tipps hat, wäre ich sehr erfreut!
Häng das Eingangssignal noch an einen Komparator - der macht dir aus allem möglichen ein Rechteck...Das Signal integrierst du dann mit einem RC-Glied und stellst dir damit das Tastverhältnis deines gewünschten Signals ein.
Mann, du stellst dich ja an, wie ein Hund beim scheißen. In diesem Thread wurde nun wirklich alles genannt, was man zur (wie auch immer gearteten) Lösung dieses Problems braucht. Noch dazu beantwortest du keine Fragen, die wiederum dabei helfen könnten, dir zu helfen. Wer nicht will, der hat schon.
>Noch dazu beantwortest du >keine Fragen, die wiederum dabei helfen könnten, dir zu helfen. z.B.???
Die Schaltung erzeugt das gleiche Tastverhältnis bei einer höheren Frequenz.
Frank Hertz wrote: >>Noch dazu beantwortest du >>keine Fragen, die wiederum dabei helfen könnten, dir zu helfen. > > z.B.??? Würdest Du uns verraten, was das für ein Signal ist, das Du messen möchtest bzw. warum die Drequenz verdoppelt werden muß?
Mit einem Brückengleichrichter gehts (*2). Hintenan einen Kondensator und dann noch einen Brückengleichrichter. Dann kommt ein Flip Flop und teilt durch 2. Macht also * 4/2 =2 mit 50% duty cycle. Multiplier- Schaltungen bei Mikroprozessoren funktionieren über Monoflops und Gatter/Decoder hintenan.
Was du suchst nennt man PLL (Phase Locked Loop). Dazu gibt es reichlich Literatur und glücklicherweise auch Bausteine zu kaufen. mfg Christian
Ich hab letztens mal damit experimntiert, das funzte ganz gut... http://www.loetstelle.net/projekte/frequencydoubler/frequencydoubler.php
> Forderung vom Auftraggeber.
Wieder mal ein Kunde der ein Auto haben will das keine Räder hat aber
trotzdem fährt - das muss doch auch gehen!
Zur Not ändern wir auch ein paar Naturgesetze dafür.
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