operationsverstärker: funktionsgerneator: sinus

**Benedikt.Seidl** · 02.04.2006, 13:51

hallo

ich spiele schon die ganze zeit mit dem gedanken mir einen funktionsgenerator zu bauen. rechteck und dreieck ist soweit kein problem und laufen auch schon. nur fehlt, um wirklich perfekt zu werden, noch die sinusfunktion. habe vor längere zeit schon mal gegooglet aber nur eine wein/wien brücke gefunden. die wollte ich auch nachbauen, das hat aber nicht so gut funktioniert wie ich das wollte :-P

-> wie bekomm ich mithilfe von operationsverstärkern eine sinus funktion?
am aller coolsten wäre natürlich noch, wenn es möglich wäre, dass die frequenz des sinus signals von dem dreieck oder rechteck abhängig wäre, dann bräuchte man nur einen dreher zum einstellen und könnte auch schön zwischen den funktionen umschalten.
was noch viel cooler wäre, wenn die schaltung so ist, dass ich sie auch noch verstehe. aber das ist dann wahrscheinlich zu viel verlangt

ich weiß da gibt es auch schon ics da ist alles drin, aber ich habe hier rel. viele operationsverstärker rumliegen, die sich bestimmt freuen wenn sie ein bisschen arbeiten dürfen.

SEIDL. wäre beinahe mein facharbeitsthema geworden.

**skillii** · 02.04.2006, 14:40

Vielleicht hilft dir das hier weiter:
http://et.netaction.de/et/file/files...elegarbeit.pdf : Seite 18

**Benedikt.Seidl** · 02.04.2006, 14:54

das schaut schon mal gut aus. das geht aber auch mit ganz normalen dioden, oder? weil dort eine typbezeichnung steht.

für alle die sich das pdf nicht runterladen wollen -> attachment

SEIDL.

**skillii** · 02.04.2006, 16:46

Das weiß ich leider selber nicht, aber ich nehme schon an, dass es sich hierbei um gewöhnliche Dioden handelt.

Ich werde die Schaltung jetzt einmal am Computer durchsimulieren, dann kann ich dir vielleicht näheres sagen.

**skillii** · 02.04.2006, 17:42

So, Ich habe die gesamte Schaltung jetzt einmal durchsimuliert und das Ergebniss war gar nicht so schlecht!

Im Anhang sieht man schön das Eingangssignal (Dreieck) und das Ausgangssignal (Sinus).

Es hat mit ganz normalen Dioden funktioniert.

**SprinterSB** · 02.04.2006, 21:59

Zitat von Benedikt.Seidl

-> wie bekomm ich mithilfe von operationsverstärkern eine sinus funktion?

Am "saubersten" wohl, indem du nicht auf Dreieck- oder Rechteck-Signale zurückgreifst und evrsuchst, den Sinus daraus zu basteln, sondern indem du den Sinus direkt erzeugst.

Mit einem OP kann man sehr einfach eine Differenzier-Schaltung bauen, die ein Signal nach der Zeit ableitet. Hängt man zwei dieser Glieder hintereinander im Kreis, differenziert man zwei mal. Ist das Ausgangssignal x(t), hat man nach 2 Gliedern x''(x). Durch die invertierende Rückleitung auf den Eingang erfüllt das Signal dann
x(t) = -x''(x) bzw mit Konstanten, die durch die Größen von Kondensatoren/Widerständen bestimmt werden:
x(t) = -C*x''(t)

Lösung dieser Differentialgleichung sind gerade Sinus und Cosinus!

Einen invertierenden Differenzierer findest du z.B. in
http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0412271.htm
http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe....erstaerker.pdf

Bild hier

**SprinterSB** · 02.04.2006, 22:15

Und noch was. Bist du sicher, daß die obige Dioden-Schaltung einen Sinus erzeugt? Ich würde eher darauf tippen, daß es eine Kurve höherer Ordnung ist, die aussieht wie ein Sinus. Aber deshaltist es noch lange keiner...

**PICture** · 02.04.2006, 22:23

Hallo!

Ich habe folgende Schaltung in meinem Audiowobbler (10Hz - 20kHz) . Die Dioden sind biliebig nur der Halbleiter Typ (Si/Ge muss stimmen). Es wurde von mir für 4Vpp Spannungen entwickelt und für andere muss eventuell umgerechnet werden.

MfG

Code:

                        Si                  Si
                      +->|-+----+----+----+-|<-+
                      |    |    |    |    |    |
                      |    |   .-.  .-.  .-.   |
                      |    |R3 | |R4| |R5| |   |
                      |    |12k| |22k |36k |   |
                      |    |   '-'  '-'  '-'   |
                      |    |    |    |    |    |
                      |    +->|-+->|-+->|-+    |
                      |      Ge   Ge   Ge |    |
                      |                   V    |
                      |                Si -    |
                      | Si       R2       | Si |
                      +-|<----------------+->|-+
                      |          16k           |
                      |          ___           |
                      +-------+-|___|-+--------+
                              |       |
                         R1   |  VCC  |
                         10k  |   +   |
                         ___  | |\|   |
           Ud Dreieck >-|___|-+-|-\   |
               4Vpp             |IC>--+-------> Us Sinus
                              +-|+/                4Vpp
                              | |/|
                             ===  -
                             GND VCC
              IC=LM324
              VCC=12V
              Si=Silicon Diode
              Ge=Germanium Diode
              Ud und Us sind symetrisch (-2V/+2V) gegen GND

**Benedikt.Seidl** · 03.04.2006, 06:34

wow! dankeschön an alle!

das ging mal wieder flott. leider zu flott :-P, ich kann die ganzen schaltungen nämlich nicht ausprobieren, muss zuerst noch chemie lernen.

ich werde euch auf jeden fall berichten, was ich letzendlich genommen habe. germanium dioden muss ich mir dann auch noch besorgen.

aber, wenn ich das richtig verstehe ist der erste vorschlag (von skillii (danke übrigens für das simulieren der schaltung!)) und der letzte (von PICture) ziemlich das gleiche, nur das letzteres ein bisschen ausgefeilter sein dürfte?!

wobei der einwand von SprinterSB in meinen augen auch einleuchtend ist. man könnte ja auch mit dem sinus anfangen, ihn triggern und dann integrieren, dann hätte man auch sinus, rechteck und dreieck.

ich werde das auf jeden fall alles mal testen

sehr vielen dank nochmal

SEIDL.

**PICture** · 03.04.2006, 09:59

Hallo Benedikt.Seidl!

Deine Idee ist theoretisch einfach, aber praktisch kompliziert. Die Amplitude vom Dreiek wird sich mit der Änderung der Frequenz ändern und muss stabilisiert werden. Mein Dreieck/Sinus Wandler basiert auf dem gleichem Prinzip wie der vom skillii.

MfG