Hallo Christian,
Wie kann ich analog (ohne Digitalelektronik) Frequenz in
Spannungswerte verwandeln?
Das Prinzip ist ganz einfach:
Du triggerst mit Deinem Signal ein Monoflop, das einen positiven Ausgangsimpuls erzeugt. Der Impuls wird mit einem RC-Tiefpass gefiltert. Am Ausgang hast Du eine zur Frequenz proportionale Spannung.
Beispiel:
1Hz entspricht 1V
10Hz entsprechen 10V
Wie kann ich das möglichst genau realisieren?
Du mußt nur dafür sorgen, daß der Impuls eine genau definierte Länge und Höhe hat. Eine definierte Höhe erreichst Du mit CMOS-Timern, die mit einer hochstabilen Gleichspannung versorgt werden. Damit der CMOS-Ausgang nicht wesentlich belastet wird, sollte das RC-Glied relativ hochohmig sein (>100k). Die Länge des Impulses wird durch die Genauigkeit des Timers bestimmt. Gut geeignet sind präzisions CMOS-Timer, z.B. CD 4538. Auch ein 555-Timer in CMOS wäre geeignet, hat aber den Nachteil, daß er nicht flankengetriggert ist. Das erschwert die Anwendung im oberen Meßbereich.
Der RC-Tiefpass hat u.U. eine zu lange Einschwingzeit, die aber nötig ist, damit die Restwelligkeit bei niedrigen Frequenzen nicht zu groß wird. Dies läßt sich mit einem Tiefpas höherer Ordnung vermeiden.
Die theoretische obere Meßbereichsgrenze wird dann erreicht, wenn die Periodendauer mit der Impulsdauer übereinstimmt. Dann entspricht die Ausgangsspannung der Betriebsspannung des Timers.
Jörg