Преобразование частоты в напряжение.

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Аватара пользователя
Alek Lem
Вымогатель припоя
Сообщения: 526
Зарегистрирован: Вс дек 28, 2014 18:35:34
Откуда: Луганск

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение Alek Lem »

El-Eng писал(а):Интегратор не есть интегрирующая цепочка. Интегрирующая цепочка (например, RC) есть ФНЧ.
А, понял, спасибо. Просто dr.doc упомянул интегратор, а просто КОТ RC-цепочку.
Чтобы мерить частоту интегратором, схему нужно модифицировать, чтобы она определяла среднее значение.
Да, нужно интегрировать за определенные промежутки и результат делить на время интегрирования. Нечто подобное и делает RC-цепочка.
Реклама
Аватара пользователя
VT1
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2458
Зарегистрирован: Вс июл 11, 2010 14:39:04
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение VT1 »

Посмотрите, как в этой статье http://radiokot.ru/konkursCatDay2015/43/ по данному принципу сделан частотный детектор УКВ приемника.

Код: Выделить всё

Принцип работы счетного детектора довольно прост. Сигнал, частота которого меняется в пределах 75 – 225 кГц подали на ключ. Получили импульсы разной длительности и разной частоты
Изображение

Код: Выделить всё

Дифференцируем эти импульсы и получаем импульсы одинаковой длительности, но разной частоты, т.е. теперь меняется только скважность импульсов. Эти импульсы интегрируем и на выходе интегратора получаем напряжение, величина которого зависит только от частоты на входе ЧД. Т.е. получили частотный детектор без всяких катушек.

А теперь, как все это выглядит в железе.
Изображение

Код: Выделить всё

На VT1 построен ключ. С3, R3 это дифференцирующая цепочка. На VT2, VT3 построен интегратор. Сигнал НЧ снимается с эмиттера VT3.

Вот так выглядит реальная характеристика подобного ЧМ детектора.
Изображение

Код: Выделить всё

Картинка опять же получена с применением приставки ГКЧ к осциллографу.
В этой статье аналогично, только частоты намного меньше.
http://radiokot.ru/start/analog/practice/15/
Реклама
Pashkanin
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 22
Зарегистрирован: Сб мар 28, 2015 15:37:48

Преобразование импульсов в напряжение

Сообщение Pashkanin »

Добрый день!

Есть уже подобная тема, но, к сожалению, на 3й сточке самого вопроса уже перестал понимать, о чем речь.

Пытаюсь сделать цифровой тахометр.

1. преобразовать аналоговым способом импульсы в напряжение.
Не понимаю, как это сделать на практике(в теории, по формуле R*C~10/кол-во имп.)
2. вывести значение на табло - тут, думаю, разберусь, теории нашел предостаточно.

Еще интересует, насколько точно можно будет посчитать обороты, и насколько придется усложнить схему, чтобы посчитать в точности до десятков?
Ну и насчет импульсов, 6 импульсов 12-14В - 1 оборот.
Судя по всему, из-за скачков напряжения, нужно будет еще включить в схему вольтметр, который будет регулировать сопротивление в цепи тахометра для большей точности.


1. преобразовать аналоговым способом импульсы в напряжение.
Сюда перенес.
В данной теме уже много говорили по данному вопросу.
Читайте.
aen
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Преобразование импульсов в напряжение

Сообщение B@R5uk »

Обязательно это делать с помощью аналоговых схем? Счёт (чего бы то ни было) — это конёк цифровых схем.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
noise1
Электрический кот
Сообщения: 1038
Зарегистрирован: Пн окт 06, 2014 18:37:50
Откуда: Великие Луки

Re: Преобразование импульсов в напряжение

Сообщение noise1 »

А как вы представляете вообще преобразование импульсов в напряжение? Что получите , если частота импульсов меняется и неизвестна их длительность?
Реклама
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Преобразование импульсов в напряжение

Сообщение B@R5uk »

Разумеется частота и длительность импульсов меняется! Это же тахометр. Всё это, конечно, решаемо: напряжение (которое тоже меняется) надо обрезать, поставить одновибратор с фиксированной длительностью, срабатывающий по фронту импульса, затем интегратор (или фильтр более высокого порядка), затем вольтметр. Но это же гемморой! Сколько возни с настройкой и отладкой.

А ведь можно взять МК, подсоединить к нему индикатор (цифровой, хотя можно и аналоговый, если под ретро или стим-панк косить), резистор и стабилитрон и будет счастье.
Реклама
noise1
Электрический кот
Сообщения: 1038
Зарегистрирован: Пн окт 06, 2014 18:37:50
Откуда: Великие Луки

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение noise1 »

Конечно можно и головой гвозди забивать. Так одна градуировка замучает в аналоговой схеме.
Pashkanin
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 22
Зарегистрирован: Сб мар 28, 2015 15:37:48

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение Pashkanin »

Раз уж полезу учить ассемблер, придется делать на совесть... Тогда подсчет количества откладывается на задний план, насколько точно можно будет определить длительность импульса? Именно длительность 1-го импульса, а не среднее значение нескольких импульсов в единицу времени. Пока даже не представляю, как это можно сделать.
akl
Друг Кота
Сообщения: 4444
Зарегистрирован: Пт мар 07, 2008 06:54:43
Откуда: Ижевск

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение akl »

Для тахометра определяющим будет период импульсов, а не длительность оных. Почитайте тут
Wladimir_TS
Друг Кота
Сообщения: 5066
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Откуда: Kaluga

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение Wladimir_TS »

Есть аналогичная задача. Только очень малое изменение частоты 47-50 Гц надо преобразовать в 0-10 вольт. То есть изменение на 3 Гц всего. Сигнал прямоугольник, TTL уровни.

Без микроконтроллера, ибо на нем каждый сможет, а вот без него сложнее. Функция преобразования более-менее линейная, но особой линейности не требуется. Насчет стабильности - сам генератор не очень стабильный, но и внешние факторы не меняются.
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16395
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение mickbell »

Без так без. Делаешь одновибратор, запускаемый по фронту, его сигнал фильтруешь. На выходе - некое значение, которое меняется (если длительность импульса на выходе 15 мс, а амплитуда 5 В) от 3.525 до 3.75 вольт. Дальше - операми. Вычитаешь из сигнала с фильтра 3.525 В и усиливаешь разницу в 44.4 раза - и вот тебе сигнал 0 - 10 вольт. Не самый лучший метод, но клиент сам сказал :)))
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Wladimir_TS
Друг Кота
Сообщения: 5066
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Откуда: Kaluga

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение Wladimir_TS »

Вот потому интересны и другие методы преобразования. Может кто видывал иль слыхивал.
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение B@R5uk »

mickbell писал(а):...Дальше - операми.
...и усиливаешь разницу в 44.4 раза...
В месте с этим усиливаются и оставшиеся после фильтра шумы. Плохое решение.

Если уж на то пошло, то лучше сгородить какой-нибудь вычитатель частоты на логике, а дальше — как обычно. Впрочем, частота будет меньше, фильтр — толще, проблема останется. Разумное решение — всё равно МК (качественно, надёжно, дёшево — 3 в одном, даже лишнее качество выкидывать не нужно).
Аватара пользователя
mickbell
Друг Кота
Сообщения: 16395
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение mickbell »

B@R5uk писал(а):
mickbell писал(а):...и усиливаешь разницу в 44.4 раза...
В месте с этим усиливаются и оставшиеся после фильтра шумы. Плохое решение.
Само собой. Но, как говорится, каков запрос...
B@R5uk писал(а):Если уж на то пошло, то лучше сгородить какой-нибудь вычитатель частоты на логике, а дальше — как обычно. Впрочем, частота будет меньше, фильтр — толще, проблема останется.
Ещё добавится тормознутость выхода. Как знать, с какой скоростью требуется отследить изменение исходной частоты...
B@R5uk писал(а):Разумное решение — всё равно МК (качественно, надёжно, дёшево — 3 в одном, даже лишнее качество выкидывать не нужно).
Именно!
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение El-Eng »

Wladimir_TS писал(а):Вот потому интересны и другие методы преобразования.
ФАПЧ (подойдет CD4046B или подобная), входной сигнал в качестве опорного, выходной - напряжение управления ГУН. Дальше, надеюсь, понятно. :)
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Wladimir_TS
Друг Кота
Сообщения: 5066
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Откуда: Kaluga

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение Wladimir_TS »

El-Eng писал(а):
Wladimir_TS писал(а):Вот потому интересны и другие методы преобразования.
ФАПЧ (подойдет CD4046B или подобная), входной сигнал в качестве опорного, выходной - напряжение управления ГУН. Дальше, надеюсь, понятно. :)
А на таких низких частотах как она ?

А так идея очень и очень.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение El-Eng »

Wladimir_TS писал(а):А на таких низких частотах как она?
Ну, принцип работы ФАПЧ никак не связан с частотой. Другое дело, что на такой частоте нужно принимать меры против утечки конденсатора фильтра фазового детектора (не забывать про повторитель для использования напряжения на нем), нужно обеспечить стабильность частоты ГУН в пределах периода опорной частоты (лучше взять более высокочастотный генератор с делителем частоты) и т.д. Параметры петли регулировки ФАПЧ, естественно, лучше рассчитать (настройка эмпирическим методом может потребовать адского терпения :) ). Нужно помнить, что ФАПЧ ведет себя как интегратор, поэтому устройство будет инерционным, что может быть критичным. В общем, придется попотеть. :solder:

Не могу не отметить, что такое решение - это уровень 80-х - 90-х годов прошлого столетия. Сейчас это, скорее, хорошая учебная задача. В реальном устройстве для таких частот сейчас, как уже было отмечено выше, значительно более оправдано применение микроконтроллера.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Wladimir_TS
Друг Кота
Сообщения: 5066
Зарегистрирован: Вс фев 15, 2009 01:04:58
Откуда: Kaluga

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение Wladimir_TS »

Оченно даже оправдано, если запрещается применять иностранную элеменнтную базу от слова ВООБЩЕ (хвала великому.... и его дол.... - прихлебателям) а отечественный микроконтроллер стоит больше, чем золото (а может и платина) того-же веса (если не объема), что делает цену изделия несколько неконкурентноспособной. 564ГГ1 стоит не в пример меньше. (и да - выпускается и поныне). Так что полный вперд к феррит-транзисторным ячейкам. Просто у меня сомнения о работоспособности ГУНа встроенного в ГГ1 на столь низких частотах. Инерциальность мне побоку - процессы относительно медленно меняющиеся.

Пока не эксперементировал. Жду микросхемы. Ибо то что на 4046 работает не факт что равнозначно у 564 серии будет (точнее уже 1564).
Аватара пользователя
B@R5uk
Собутыльник Кота
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение B@R5uk »

Wladimir_TS писал(а):запрещается применять иностранную элеменнтную базу от слова ВООБЩЕ
:facepalm:
Wladimir_TS писал(а):а отечественный микроконтроллер стоит больше, чем золото (а может и платина) того-же веса (если не объема), что делает цену изделия несколько неконкурентноспособной.
Те же Миландровские МК К1986ВЕ92QI, являющиеся аналогами STM32F103, стоят пятьсот рублей за штуку, если интернеты не врут. Это как раз порядка стоимости AVR того же уровня производительности. Так что не надо на отечественный пром гнать. Плюс эти МК вообще для военных (которым ну совсем никак нельзя на других надеятся), а у них деньги найдутся. Хотите быть конкурнентноспособными учитесь зависеть от надёжных и конкурентноспособных партнёров. А если хотите быть самодостаточными, то вам прямая дорога распиливать бюджетные дотации.

Алсо, от МК для расчёта измеряемой частоты требуется стабильный опорный генератор и таймер. А так же программа вывода. Так что берёте любую схему цифрового частотомера/периодометра на рассыпухе, прикручиваете на выход ЦАП и получаете желаемое.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3747
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Преобразование частоты в напряжение.

Сообщение El-Eng »

Wladimir_TS писал(а):Просто у меня сомнения о работоспособности ГУНа встроенного в ГГ1 на столь низких частотах.
Я советовал выше - поставьте счетчик-делитель. Какая-нибудь 564ИЕ10 даст вам коэффициент деления 256, что позволит работать ГУН на частоте 12.8 КГц при 50 Гц опорной частоты.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Ответить

Вернуться в «Теория»