Frequenzgenerator mit Frequenzmesser

[Meister Joda]

Hi Leute,

Vor kurzem habe ich mich daran gesetzt, einen Frequenzgenerator zu bauen, um meine Elektronikaustattung etwas zu erweitern.

Vorab sei gesagt, dass ich nicht neu auf dem Gebiet der PICs bin, aber auch nicht übermäßig viel Erfahrung. Programmiert hab ich bis jetzt in C über MPLab.

Der aktuelle Bauzustand ist schnell erklärt. Das Mainboard mit dem XR2206 ist fertig. Darauf befinden sich Steckpads für einen externen Eingang, einen TTL Verstärker für den Sync Ausgang und für den Ausgangsverstärker. Der Ausgangsverstärker hat eine Betriebsspannung von 12V. Der externe Eingang ist mit einem OPA2134 Ausgestattet. Dieser wid als hochklassigeR NF-Differenzferstärker eingesetzt, um ein NF-Signal für Lautsprechermessungen zu entkoppeln.


Nun zu meinem Problem:

Ich möchte gern mit einem PIC16F722 auf einem LCD 2x16 die aktuelle Vpp des Ausgangsverstärkers und die aktuelle Frequenz anzeigen lassen. Die Frequenzmessung dürfte das kleinste Problem werden, da ich vom TTL Verstärker einen parallelen Abzweig für den PIC für die Messung reserviert habe. Wie ich jetzt aber die Vpp von max 12V messen soll, weiss ich nicht und habe auch im Netz nicht ausreichend Informationen gefunden.

Über Hilfe würde ich mich sehr freuen!
Zum Anschauen noch ein par Bilders aus der Entwicklungsphase der einzelnen Boardteile. Nun sieht es ähnlich aus, aber nicht genau so ;-)

[Hubert.G]

Der Aufbau sieht sehr gut aus.
Ich habe so etwas in meinen alten Nf-Generator nachgerüstet.
Da ich nicht sehr viel Aufwand treiben wollte, habe ich die Pegelauswertung einfach gehalten.
Schau dir das mal an.
http://www.schorsch.at/de/technik/mikrokontroller/21-nf-frequenz-und-pegelanzeige.html

[Meister Joda]

Hi,

vielen Dank für die schnelle Antwort!

Deine Seite hab ich mir schonmal angeschaut. Deine Schaltung funktioniert ja nur bis zu einem Pegel von 5V. Wenn ich die Schaltung jetzt über einen Spannungsteiler vorteilen würde, funktioniert die Schaltung dann auch mit einem Pegel bis 12V?

In deinem Text schreibst du "Die Genauigkeit des Messwertes ist nur bei einem annähernd symmetrischen Signal gegeben und ist nicht sehr groß." Also ist die Schaltung eher ungenau?

Grüße

[Hubert.G]

Als Messgerät ist die Schaltung sicher nicht geeignet. Es ist ja nur ein Spannungsfolger der einen Kondensator aufladet.
Es war auch nur gedacht als Anzeige wenn am Ausgang eine zu große Belastung oder gar Kurzschluss ist.
Es stellt sich da die Frage, die sich jeder selbst beantworten muss, rechtfertigt der Aufwand den Zweck der zu erfüllen ist.
Richtung ADC wirst du auch nur mit einem bestimmten Pegel fahren können.
Ansonst kannst du den LM311 auch mit 12V versorgen und nachher teilen.

[Meister Joda]

Also ich hätte schon gerne eine aktuelle Information über die max. Amplitudenspannung, weil ich die ja bei meinem Verstärker variieren kann.

Ich habe mir nun mal einen Messgleichrichter (Spitzenwertgleichrichter) aufgebaut und den Frequenzgenerator auf 100Hz eingestellt. Ich komme ab einer Vpp von 1,0V beim OPV (LM358) in die Sättigung.

Aber warum? Bin neu auf dem gebiet der OPVs, sonst war ich immer nur im Bereich Logik tätig...

Die Schaltung ist die letzte auf dieser Seite (http://www.elexs.de/messen5.html)

Grüße

[PICture]

Hallo!

@ Meister Joda

Der Schaltplan aus deinem Link ist für mich unvollständig (unbekannte Ein- und Ausgangsimpedanzen) und ohne Versorgungsspannungen des OpAmps lässt keine Diskussion über Sättigung zu ... :(

Übrigens, für mich sind fast alle Logikbauteile übersteuerte (gesättigte) Verstärker ... :)

MfG

[Meister Joda]

Hi,

jetzt nochmal mein aktueller Plan mit entkopplung von Masse über den ersten LM358, der Zweite ist für die Spitzenwertgleichrichtung.

Ich habe immer von einer Vpp von 2V eine extremen Anstieg des Ausgangs, so etwa 3,2V gegen Masse... Wie muss ich die Eingangsstufe Auslegen, um ein lineares Signal zwischen 0 - 5V am Ausgang, bei Amplituden von 0 - 12V am Eingang anliegen zu haben?

Grüße, Flo

[PICture]

Jeder OpAmp ausser "rail-to-rail" braucht höhere Vesorgungspannung als die max. Ausgangspannung + ca. 2V.

Am einfachsten wäre die Versorgungsspannung den OpAmps auf 12 V zu erhöhen und entsprechende der gewünschter Verstärkung (5V/12V) Widerstände in Rückkopplung (z.B. 24 k und 10 k) zu verwenden... :)

MfG

[Meister Joda]

Habe schon mit 12V Betriebsspannung herumprobiert... gleiches Spiel, ab einer Vpp von 2V gibt der Operationsverstärker volle Kante auf den Ausgang...

Wo soll ich die beiden Widerstände einsetzen?

Grüße

[PICture]

Dann hat er wahrscheinlich zu hohe Spannungsvertärkung (laut Schaltplan Ku = 1) und ist übersteuert. Du brauchst Ku = 0,41, was bei nicht invertierendem OpAmp nicht möglich ist.

Einzige Möglichkeit ist den Eingangssignal für den Gleichrichter zu teilen.

MfG

[Meister Joda]

So...

habe jetzt R2 und R3 der Testschaltung durch 1k Widerstände ersetzt und habe nun eine Verstärkung am Ende von 1!

Leider läuft die Schaltung nur unter 5kHz stabil... hat jemand Verbesserungsvorschläge?

Dazu noch Bilder vom jetzigen fliegenden Aufbau...

Grüße

[PICture]

Hallo!


Leider läuft die Schaltung nur unter 5kHz stabil... hat jemand Verbesserungsvorschläge?

Sorry, ich hätte dir vielleichtich geholfen, kann aber leider meine Glaskugel, die mir bestimmt deine Schaltung skizzieren und genau dein Problem beschreiben würde, nicht mehr finden ... :(

MfG

[Meister Joda]

Weiter oben habe ich bereits die Schaltung im Anhang als *.jpg hochgeladen... erst lesen, dann schreiben!

[PICture]

Weiter oben habe ich bereits die Schaltung im Anhang als *.jpg hochgeladen... erst lesen, dann schreiben!

O.K. Sorry, dann schreibe ich in diesem Tread nichts mehr, weil ohne Kugel weiss ich leider nicht, was du meinst ... :(

MfG

[Meister Joda]

ok, mit solch eine "kompetenz" habe ich nicht gerechnet...
ich frag einfach in einem anderen Forum nach Hilfe...

thx

[Besserwessi]

Die Schaltung am Eingang ist ein klassischer Differenzverstärker ( R1=R3 und R2=R4). Da gehen auch Verstärkungen <1 - Dazu R2 und R4 kleiner machen. Nach dem Differenzverstärker ist das Signal auf GND bezogen und kann dann nicht mehr unter GND gehen, das Maximum wird bei etwa 3 V liegen bei V Versorgung. Auf den 2 ten OP (IC2b) könnte man ganz verzichten - es nicht nötig hinter den Ausgang des 1. Verstärkers noch einen Spannungsfolger zu schalten.

Der LM358 ist ein ziehmlich langsamer OP, da kann man schon ab etwa 1 kHz einiges an Verzerrungen erwarten, und ggf. bei 5 kHz auch schon abweichungen vom Ideal. Ein Schritt wäre ein schnellere OP, wie z.B. TLC272.

Wenn die Schaltung nicht geht, welche Stufe funtioniert denn nicht mehr ?

Die Gleichrichterstufe ist etwas probelmatisch bei Spannungen unter etwa 0,8 V am Eingang: Wenn die Spannung am Eingang kleiner als die am Kondensator ist, sollte der Ausgang des OPs etwa auf die Eingangspannung -0.6 V gehen, und das geht bei der Versorgungspannung nicht immer. Da hilft es eigentlich nur, eine negative Versorgungsspannung zu haben, oder alle Spannungen auf eine virtuelle Masse (z.B. 2 V) zu beziehen.