Hi!
Ich frage mich, ob es möglich ist, ein gleichmässiges Rechtecksignal in eine der Frequenz des Rechtecksignals entsprechende Spannung zu wandeln.(hohe Frequenz=>hohe Spannung, niedrige Frequenz=>niedrige Spannung)
Hat jemand eine Idee?
Danke,
technosquirrel101.
Hi!
Ich frage mich, ob es möglich ist, ein gleichmässiges
Rechtecksignal in eine der Frequenz des Rechtecksignals
entsprechende Spannung zu wandeln.(hohe Frequenz=>hohe
Spannung, niedrige Frequenz=>niedrige Spannung)
Wenn die Amplitude konstant ist, mit passender Zeitkonstante differenzieren und den Mittelwert der Ausgangsimpulse messen.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
Auch hi,
Signal (egal ob gleichmäßig oder nicht) in ein Monoflop schicken, dessen Zeitkonstante kürzer als der minimale Abstand zweier Signalflanken ist. Monoflop-Ausgang in einen Tiefpass, der so dimensioniert ist, dass einerseits genügend wenig Ripple übrig bleibt und andererseits die Reaktionsgeschwindigkeit ausreicht - fertig. Im einfachsten Fall (Frequenz nicht zu tief): Multimeter an den Ausgang des Monoflops. Auch fertig.
So ein Ding nennt sich „Impulsratenkonverter“ (oder „Pulsratenkonverter“?) und kann auch unregelmäßige Raten wandeln, z. B. bei Strahlendosimetern.
Grüße
Uwe
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Hi Alexander,
Wenn die Amplitude konstant ist, mit passender Zeitkonstante
differenzieren und den Mittelwert der Ausgangsimpulse messen.
Wenn du ein Rechtecksignal differenzierst, bekommst du für die steigende Flanke einen positiven und für die fallende Flanke einen negativen (Dirac?)Impuls. Beim Differentieren erhälst du die Steigung einer Kurve und die divergiert bei einem (idealen) Rechteckimpuls gegen unendlich.
Wenn schon, dann müsstest du z.B die positive ‚Halbwelle‘ des Signal integrieren und den Integrierer nach jeder fallenden Flanke wieder zurücksetzen; das Ergebnis wäre dann allerdings invers zu dem von technosquirrel101 gewünschten Ergebnis, d.h. hohe Frequenz=>niedrige Spannung, niedrige Frequenz=>hohe Spannung
Gruß Rainer
kleine Anmerkung
Hallo,
Beim Differentieren erhälst du
die Steigung einer Kurve und die divergiert bei einem
(idealen) Rechteckimpuls gegen unendlich.
Nee. Das geht gegen Null. Weil positiver und negativer Impuls gleich sind. Sogar, wenn die Pulse nicht symmetrisch zur Nullinie sind.
Axel
Hi Alexander,
Wenn die Amplitude konstant ist, mit passender Zeitkonstante
differenzieren und den Mittelwert der Ausgangsimpulse messen.Wenn du ein Rechtecksignal differenzierst, bekommst du für die
steigende Flanke einen positiven und für die fallende Flanke
einen negativen (Dirac?)Impuls. Beim Differentieren erhälst du
die Steigung einer Kurve und die divergiert bei einem
(idealen) Rechteckimpuls gegen unendlich.
Seh’ ich anders. Erstens gibt es einen idealen Rechtseckimpuls nur auf dem Papier mit Lineal und Bleistift, und zweitens will der Frager etwas messen was Anstiegszeiten und Innenwiderstände hat. Was Du mit divergieren meinst weiß ich nicht, vermutlich meinst Du die Impulsnadel geht nach unendlich (theoretisch).
Wenn schon, dann müsstest du z.B die positive ‚Halbwelle‘
Gut. Ich habe nicht explizit gesagt, daß er nur eine Impulspolarität über eine Diode auskoppeln soll, aber bei der Erwähnung des Mittelwertes - der so Null wäre - habe ich das stillschweigend vorausgesetzt.
des Signal integrieren und den Integrierer nach jeder fallenden
Flanke wieder zurücksetzen;
Wenn Du ein C über dem Instrument das durch dessen Innenwiderstand in den Pausen entladen wird (daher passende Zeitkonstante) einen Intgrator nennen willst, von mir aus.
das Ergebnis wäre dann allerdings
invers zu dem von technosquirrel101 gewünschten Ergebnis, d.h.
hohe Frequenz=>niedrige Spannung, niedrige
Frequenz=>hohe Spannung
Nee! das bringt genau das was er will: Hohe Frequnenz hohe Spannung und vice versa.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim
Hallo Rainer,
im Prinzip geht das schon. Die praktische Ausführung muß nur etwas anders sein.
Wenn du ein Rechtecksignal differenzierst, bekommst du für die
steigende Flanke einen positiven und für die fallende Flanke
einen negativen (Dirac?)Impuls. Beim Differentieren erhälst du
die Steigung einer Kurve und die divergiert bei einem
(idealen) Rechteckimpuls gegen unendlich.
…soweit die Theorie. Einen einfachen praktischen Differenzierer baut man mit einem RC-Hochpass auf. Der ist in vielen Fällen ausreichend genau und relativ unempfindlich gegen nicht differenzierbare Funktionen. Speziell in diesem Fall würde man statt des Widerstandes eine Villard-Verdopplerschaltung anwenden. Der Kondensator C wird dann pro Periode genau einmal auf- und entladen, vorausgesetzt der Ausgang der Villard-Schaltung ist sehr niederohmig belastet. Wenn die Spannung U des Rechtecks definiert ist, bekommst Du am Ausgang eine definierte Ladung Q = U*C pro Periode. So erhältst Du am Ausgang einen Strom I = Q/T = Q*f = U*C*f. Die kurzgeschlossene Villard-Schaltung liefert also einen frequenzproportionalen Strom. Ein Strom-Spannungs-Konverter mit Tiefpass liefert Dir dann schließlich die frequenzproportionale Spannung.
Wenn schon, dann müsstest du z.B die positive ‚Halbwelle‘ des
Signal integrieren und den Integrierer nach jeder fallenden
Flanke wieder zurücksetzen; das Ergebnis wäre dann allerdings
invers zu dem von technosquirrel101 gewünschten Ergebnis, d.h.
hohe Frequenz=>niedrige Spannung, niedrige
Frequenz=>hohe Spannung
richtig, deshalb ist die Integration des Eingangssignales in diesem Fall ungeeignet.
Da die Differenziermethode umständlich ist und durch die Eingangsamplitude beeinflusst wird, wird normalerweise standardmäßig die einfachere und genauere Monoflop-Methode angewandt. Die wurde desöfteren u.a. auch irgendwo in diesem Thread beschrieben.
Jörg