dreieck>>>>sinus

Alle allgemeinen Themen zu Elektronik und Elektro

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Neuer Beitragvon Stromus am Mittwoch 13. April 2005, 18:59

War nur die Anregung für weitere Diskussionen falls erwünscht.
Zu theoretisch? Eigentlich nicht so sehr, aber Du gibst sicher auch zu, dass Klirrfaktor und PLL auch nicht jeder in der kleinen Tasche mitführt. Ich lasse mich aber gerne auch auf solche Diskussionen provozieren :D
Stromus
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Neuer Beitragvon vorschlaghammer am Mittwoch 13. April 2005, 19:57

@stromus war das ein vpulse das du benutzte hast
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vorschlaghammer
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Neuer Beitragvon Stromus am Donnerstag 14. April 2005, 06:34

@Vorsch
Ja das war eine vpulse mit TR = 10ms, TF = 10ms, PW =0.1us PER = 20ms

@Bannes

eine Berechnung für die andere Lösung habe ich noch nicht versuscht, woher hast Du den Klirrfaktor? Genau habe ich mir den Vortrag des Russen auch nicht angeschaut. Gibt es dort diese Angabe?
Stromus
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Neuer Beitragvon vorschlaghammer am Donnerstag 14. April 2005, 15:15

@stromus die Per muss 20.1ms sonst gibts fehler und es kommt ein sehr schöner sinus raus hab das mit anderen spannungen gemacht

ich hab das mal mit 500 Hz probiert ich glaube da sollte ich ein verstärker dahinter schalten und von Vpulse ist V1=0V und V2=4V
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Neuer Beitragvon vorschlaghammer am Donnerstag 14. April 2005, 19:12

ich hab da noch herum gespielt und habe es auf 1kHz umgearbeitet eine integratorstufe hinterhergeschltet und zwei inv-verstärker und ich bekomme schon upp knappe 2V heraus aber der gleichspannungs anteil ist 5,75 Volt gross. wie kann ich es runterstellen den gleichspannungsanteil? morgen wird es die diagramme geben was ich zusammengebaut habe
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vorschlaghammer
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Neuer Beitragvon Bannes am Donnerstag 14. April 2005, 19:53

Hallo,
@Stromus:
1. Tietze/Schenk 12. Auflage, Seite 771ff; Kap 11.7.4 Sinus- und Cosinusfunktion. Dort ist ein dimensioniertes Netzwerk mit 2 x 3 Knickpunkten beschrieben und ein Klirrfaktor nach Abgleich von 0,42% angegeben.
2. Schreiber, BIFET, BIMOS, CMOS in Feldeffekt-Operationsverstärkern. RPB-Taschenbuch 165, Franzis-Verlag 1982. Auf Seite 143 ist eine Sinusformung mit 2 J-FET und Klirrfaktor ca 0,5% beschrieben.

Arno
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Neuer Beitragvon Stromus am Freitag 15. April 2005, 08:35

Guten Morgen,

@Bannes

ich habe im Moment nur die 11.Tietze-Auflage zur Verfügung, aber ich denke das dürfte auch ausreichen. Ich habe mir die Schaltung angeschaut. Die bringt perfekte Ergebnisse heraus mit einer kleinen Einschränkung:
wenn die Sägezahnspanung mit DC-Anteil versehen ist, dann ist die Ausgangsspannung keine Sinus, bevor die Sägezahnspannung symetrisch zu der X-Achse ist. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung auch mit zusätzlichen Oberwellen (geradzahlige kommen hinzu) relativ zur Sägezahnspannung behaftet (nur ungeradzahlige Oberwellen).
Wenn die Sägezahnspannung nur positive Anteile besitzt, dann müsste eventuell jeder zweite Puls entweder von der Sägezahn- oder von der Ausgangsspannung invertiert werden. Das bringt noch mehr Bauteileaufwand.
Vorteile: gutes Ergebnis, keine Frequenzabgleiche in dem Range nötig (bis 10kHz funktioniert Einwandfrei => wahrscheinlich auch höher)
Nachteile: s. oben + sehr großer Bauteileaufwand
Hab ein Paar Bilder gepostet. Letzteres zeigt die Perfektion der Schaltung, wenn die reine Sinus herauskommt. Hierbei sind auch die geradzahligen Oberwellen verschwunden

@Vorsch

Du machst einen Fehler in der Schaltung, da die Sinus DC-Anteile aufweist. Worauf steht die Mittelwertspannung in Deiner Schaltung? Kannst Du diese bitte posten?
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Stromus
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Neuer Beitragvon Bannes am Freitag 15. April 2005, 12:14

Hallo zusammen
Stromus, hälst Du Dich nicht zu sehr an den Gleichspannungsanteilen fest?
Wenn ein symmetrischer Sinus erzeugt werden soll, muß ich auch die Voraussetzung dafür in einer symmetrischen Dreieckspannung liefern. Inwieweit das Tastverhältnis verschlechternd eingeht, wäre wohl gesondert zu untersuchen.
Ansonsten sind die Gleichspannungsanteile mit einem Koppelkondensator aus der Welt zu schaffen.

Arno
Bannes
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Neuer Beitragvon Stromus am Freitag 15. April 2005, 13:11

Mit Koppelkondensator funktioniert das nicht. Der würde nur eine Verschiebung der Gesamtkurve nach unten bringen. Schau Dir das erste Bild in meinem letzten Anhang an. Die Quasi-Sinus verläuft asymptotisch zum Dreieck. Der Koppelkondensator trennt zwar die Gleichspannung, aber die anderen Oberwellen samt der zusätzlich erzeugten geradzahligen bleiben und wir haben gesehen, dass das erste Bild noch keine Sinusspannung darstellt.
Gleichspannung war nicht das einzige Problem im ersten Fall, sondern auch die reichlich vorhandenen un- und geradzahligen Oberwellen. Ohne weiteren Aufwand funktioniert die Schaltung so wie sie ist nur wenn das Dreiecksignal symetrisch ist.
Stromus
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Neuer Beitragvon Bannes am Freitag 15. April 2005, 20:57

Hallo Stromus,
Du mußt der Diodenschaltung in jedem Fall eine symmetrische Spannung anbieten, um einen vernünftigen Sinus zu erhalten. Das geht nun mal am einfachsten über einen Eingangskondensator, der mit dem Eingangswiderstand der Schaltung einen Hochpass bildet. Ein OpAmp als Spannungsfolger sorgt für einen niedrigen Ausgangswiderstand und die nötige Treiberleistung für die auch mit symmetrischer Spannung betriebene Diodenschaltung.
Der Symmetrieabgleich der Gesamtschaltung lässt sich ja dann durch Minimieren der geradzahligen Harmonischen realisieren.
Bannes
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Neuer Beitragvon Stromus am Samstag 16. April 2005, 17:42

Hallo Bannes,

langsam kommen wir auf den selben Zweig. Was der Impedanzwandler macht ist mir nicht neu. Stand auch nicht zur Diskussion, denn erst jetzt sind wir uns wieder nicht einig. Impedanztransformation ja, "nötige Treiberleistung für die auch mit symmetrischer Spannung betriebene Diodenschaltungnein" nein. Der OP treibt hier nur Lasten, die eventuell diese Sinus belasten sollen. Wenn durch direkte Belastung die Ausgangsspannung unter 3V gehen würde, dann bliebe aus der Sinus wieder ein Dreieck.
Eine andere Sache möchte ich gerne abklären:

"Der Symmetrieabgleich der Gesamtschaltung lässt sich ja dann durch Minimieren der geradzahligen Harmonischen realisieren".

Wie meinst Du das? Wie realisierst Du diese Sache? Bitte keine Zitate aus Büchern. Der Hintergrund der Frage ist für mich nicht lernen!
Stromus
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Neuer Beitragvon vorschlaghammer am Samstag 16. April 2005, 18:46

so jetzt ahbt ihr mal mein schaltung wie ich es weiter entwickelt habe

ich glaube ich müsste C1 kleienr machen weil ich das system auf 1kHz eingestellt habe soviel brauche ich ja
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Neuer Beitragvon Bannes am Samstag 16. April 2005, 22:59

Hallo,
@Vorschlaghammer:
wenn ich Deine Schaltung richtig interpretiere, erzeugt Deine Spannungsquelle eine gleichspannungsfreie Dreieckschwingung, die im OP um den Faktor 2,3... abgeschwächt wird und addierst eine Gleichspannung hinzu, bevor Du das Ganze auf ein einfaches passives Tiefpassfilter R5/C1 mit der Grenzfrequenz von ca 32Hz gibst. Da bleibt von der 1kHz Eingangsfrequenz nicht viel über, wie man auch in der Simulation sieht. Die Dämpfung bewegt sich im Bereich von 30dB.
Das heißt, die Schaltung produziert einen Sinus, dessen Spannung sehr stark von der Frequenz abhängig ist. Wenn Du wirklich sowas als Freqenzquelle mit Festfrequenzen bauen willst, empfehle ich Dir die "Spotsinus"-Artikelserie aus der Elektor. Da findest Du gute Grundlagen und mit Platine.
@Stromus:
um zu erreichen, daß wir nicht von verschiedenen Sachen reden, habe ich die Schaltung aus meinem Tietze-Schenk mal aufgezeichnet und simuliert. Ich sehe sehr wohl einen Sinn in einem Impedanzwandler am Eingang des Sinusformers, weil somit 1. einheitliche Impedanzverhältnisse geschaffen werden und auch 2. Rückwirkungen auf einen empfindlichen Dreieckgenerator vermieden werden.
Die Werte habe ich direkt aus dem Buch übernommen. Die Schaltung reagiert allerdings sehr kritisch auf sich ändernde Eingangsspannungen (sie ist ja auch nur für eine Spannung berechnet).
Die Möglichkeit des Symmetrieabgleichs leite ich aus der Tatsache, daß eine symmetrische Schwingung keine geraden Harmonischen enthält, ab. Wenn ich im NF-Bereich über die PC-Soundkarte eine Fourier-Analyse durchführe, müsste ich die geraden Harmonischen am Bildschirm auf Minimum abgleichen können

Arno
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Neuer Beitragvon Stromus am Sonntag 17. April 2005, 16:04

Hallo Bannes,

wir reden über die gleiche Schaltung allerdings über unterschiedliche Sachen. Ich dachte Du meinst den rechten OP. Nun gut, ob der Sägezahngenerator einen Impedanzwandler braucht oder nicht können wir diskutieren, allerdings sinnlos. Bei 5V-Amplitude liefert der Sägezahn eine 800µA-Spitze mit dem Effektivwert ca. 300µA. Aber gut von mir aus!
Allerdings können wir uns über die harmonischen unterhalten. Die Symmetrie gegenüber der X-Achse reicht nicht aus um die Oberwellenart zu bestimmen. Bsp: Sägezahn aus dem eingefügten Bild. Das Signal beinhaltet sowohl geradzahlige als auch ungeradzahlige Oberwellen. Was sagst Du dazu?
Auf der anderen Seite beinhaltet ein zur X-Achse asymmetrisches Signal nicht unbedingt geradzahlige Oberwellen. Unser Dreiecksignal (-> Tietze) hat nur ungeradzahlige Oberwellen unabhängig davon ob er symmetrisch oder asymmetrisch zur X-Achse verläuft.
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Stromus
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Neuer Beitragvon Stromus am Sonntag 17. April 2005, 16:13

Hallo Vorsch,

die Werte für R3 und R4 sind bei Dir vertauscht. R4 sollte 2,3k und R3 = 1k sein
Stromus
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