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Frage zur Umsetzung des Rechtecksignals
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abendsonne
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Anmeldungsdatum: 18.07.2008
Beiträge: 8

BeitragVerfasst am: 17 Okt 2008 - 00:10:31    Titel: Frage zur Umsetzung des Rechtecksignals

Hallo alle miteinander,

kann jmd mir wahrscheinlich helfen. ich möcht eines Rechtecksignal mit frequenz 50Hz, Amplitude 5V und 0V in eines Rechtecksignal mit frequenz 50Hz, Amplitude 5V und -5V umsetzen, wie kann man die Schaltung entwerfen?

Vielen Danke im Voraus.

Mfg

Klaus
elo-Gerst
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 520

BeitragVerfasst am: 17 Okt 2008 - 00:27:03    Titel:

Hallo,

Es ist wahrscheinlich nicht die eleganteste Lösung, aber ich würde wie folgt vorgehen:

Mit dem kommenden 5 V Signal einen Transistor ansteuern, dessen Kollektor über einem Widerstand an 10 Volt liegt. Nun den Bezug (Deinen neuen Bezugspunkt) durch Widerstände bzw. einen Einsteller auf die 5 Volt legen. Automatisch ergeben sie die +5 und -5 Volt. Der Arbeitspunkt muss halt stimmen.

Alternativ kannst du natürlich einen Operationsverstärker nehmen, oder wenn du nur die 5 Volt, keine 10 Volt zur Verfügung hast einen Spannungsverdoppler zusätzlich mit einbeziehen. Kann gut sein das es für dein Problem ein fertiges IC gibt. Jedoch wäre interessant zu wissen wie belastbar der Ausgang sein sollte. Hätte dir gern die Schaltung gezeichnet, habe auf diesem Laptop leider kein passendes Programm dafür. Embarassed


gruß, elo-gerst
mathstudizh
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Anmeldungsdatum: 24.09.2008
Beiträge: 21

BeitragVerfasst am: 17 Okt 2008 - 00:58:22    Titel:

Nun, die Frage wäre natürlich auch, wofür du das brauchst bzw. wie gut die Lösung dann auch sein sollte.

Eine eifache Variante wäre, dass du einfach mal vom Rechtecksignal den Gleichstromanteil wegkoppelst, sprich einen geeigneten Hochpass auslegst. Du weisst ja, wie eine Rechteckspannung zusammengesetzt ist, wenn du die Fourieranalyse durchführst. Die Grundschwingung wären die 50 Hz und danach alle ungeraden Vielfachen der Frequenz mit dem reziproken Scheitelwert. Heisst also, dass dein Hochpass sicher eine Grenzfrequenz haben sollte, die unter 50 Hz liegt. Das daraus resultierende symmetrische Rechtecksignal kannst du dann einfach noch verstärken oder - wohl noch besser - gleich über einen Schmitt-Trigger führen, welcher einen Ausgang von +-5V hat.

Das grösste Problem dürfte hierbei sein, dass die Grenzfrequenz doch sehr tief ist, sodass die Bauteile (Widerstand, Kondensator oder Spule) sehr niedrige bzw. sehr hohe Werte geben. Was sicherlich nicht optimal wäre. Jedoch wäre diese Schaltung einfach zu realisieren. Aber es gäbe natürlich noch viel noblere Lösungen, welche dann jedoch auch einen entsprechenden Aufwand erfordern.
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7389
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 17 Okt 2008 - 09:11:48    Titel: Re: Frage zur Umsetzung des Rechtecksignals

abendsonne hat folgendes geschrieben:
ich möcht eines Rechtecksignal mit frequenz 50Hz, Amplitude 5V und 0V in eines Rechtecksignal mit frequenz 50Hz, Amplitude 5V und -5V umsetzen, wie kann man die Schaltung entwerfen?
Und wenn Du die Schaltung belasten willst, Klaus,
und Du keine Fremdspannung zuführen willst, eignet sich ein Trafo 1:2 bestens. Die Primärseite über einen Elko ansteuern, damit der Gleichstromanteil den Trafo nicht sättigt.
elo-Gerst
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 520

BeitragVerfasst am: 17 Okt 2008 - 14:13:43    Titel:

Kommt da das Rechtecksignal sauber durch?oO
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7389
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 17 Okt 2008 - 16:19:55    Titel:

elo-Gerst hat folgendes geschrieben:
Kommt da das Rechtecksignal sauber durch?oO
Ja, in gewissen Grenzen. Die Dimensionierung muss eben so erfolgen, dass die maximale Frequenz, die Du haben willst noch durch kommt.

Wenn Du ns-Flanken haben willst, ist die Trafolösung gestorben.

Es hängt eben von Deinen übrigen Bedingungen ab:
Muss Eingang und Ausgang galvanisch getrennt sein?
Hast Du eine Fremdstomquelle?
Welche Belastung am Ausgang?
Welche höchste Frequenz in den Flanken?
Welche Durchlaufzeit ist erlaubt?
Müssen Schutzvorkehrungen für EMV, ESD, EMR usw. getroffen werden?
...
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