Hilfe ! Duty cycle messen mit Oszilloskop ?!

Hallo,

ich arbeite zum ersten mal mit einem Breadboard und möchte darauf eine Schaltung mit folgenden Eigenschaften aufbauen:

Als Input hab ich zum einen ein Signal mit einer konstanten Frequenz von 1 Hz und zum anderen einen Oszillator mit einer konstanten Frequenz von 10 Hz. (Beides werde ich mit dem Timer 555 realisieren)

Nun soll die Schaltung so arbeiten, dass sie einen Alarm ausgibt (realisiert durch eine LED) für den Fall, dass das Tastverhältnis meines Eingangssignales größer als 0.5 ist.

Nun steh ich aber vor dem Problem, dass ich keine Idee habe, wie ich mit Hilfe meines Oszillators messen kann, wie lange mein Eingangssignal in einer Periode auf High bzw. auf Low steht ?! Das einzige, was ich weiß, ist, dass ich den Oszillator dafür benutzen muss.

Hat da jemand einen Vorschlag ?

Mag sein, dass die Lösung ganz einfach ist, aber ich bin ein absoluter Neuling auf diesem Gebiet ! Folgende ICs stehen mir für die gesamte Schaltung zur Verfügung:

Hex inverters 7404 Quad 2-input NAND gates 7400 Dual 4-input NAND gates 7420 Quad 2-input XOR gates 7486 Dual 2-input NOR gates 7402

4 bit magnitude comparator 7485 Synchronous 4-bit up/down counter with dual clock 74193 Synchronous 4-bit up/down counter with mode control 74191 Dual D-type flip flop 7474 4 bit universal bi-directional shift register 74194 Binary adder 74283

Vielen Dank schon mal für jeden Hilfe !!

Gruß, Nancy

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Nancy Moeller
Loading thread data ...

Hört sich sehr nach einer der hiesigen Bildungseeinrichtungen an. Selbst die Bastler verwenden inzwischen 74HCxx und nichtmehr 74xx bzw. greifen sich einen Controller.

Wenn der 10 Hz Oszillator das 1 Hz Signal sampelt macht er daraus 10 Samples ( wegen Phasenjitter usw. real wohl auch manchmal: 9 und 11 ).

4 Bit Binärzähler würde man also mit den 10 Hz takten.

Es sind up/down-Counter, in den Steuereingang dafür könnte man das 1 Hz Signal geben. Per Resettaste auf Clear-Eingang muß man den Zähler am Anfang noch auf

0000 setzen. Bei 50% Tastverhältnis: Wird 5 Takte hoch zählen: 0,1,2,3,4,5 und dann 5 Takte auf 0 runterzählen. Nominell hat man weder Borrow noch Carry, aber wegen Phasenjitters ist das bezüglich Borrow eventuell nicht stabil machbar.

Bei weniger als 50% Tastverhältnis: Wird einen Unterlauf ( Borrow ) auslösen. Bei Borrow mittels Clear wieder auf 0 zurücksetzen.

Bei mehr als 50% Taktverhältnis: Er wird munter überlaufen, kann man also an Carry feststellen. Bei Carry mittels Clear wieder auf 0 zurücksetzen. Gegen Phasenjitter ist man hier sicher, da er ja 10 Zählerstände Luft bis zum Überlauf hat. Reagiert dafür etwas später.

Es gibt verschiedene Zählervarianten dafür.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Wenn man über den parallen Eingang einen Startwert in der Mitte also z.B.

7 lädt, hat man sowohl Richtung Borrow als auch Richtung Carry symmetrisch Luft gegen Überlauf. Man muß dann bei Überlauf den Reset nicht mit Clear auf 0 sondern mit Load auf 7 machen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Rafael Deliano schrieb:

Es geht da IMHO mehr um den Lösungsweg als um eine optimale Umsetzung.

Meine Idee: Zähler flankengetriggert mit dem Eingangssignal auf 5 setzen und mit dem internen Takt runterzählen lassen. Bei Zähler = 0 vergleicht man mit dem Eingangssignal; wenn (noch immer) High --> LED an. Beide Wege haben den Nachteil, daß das Frequenzverhältnis konstant sein muß.

Flexibler wären separate Zähler für den High- und Low-Zustand, die über einen Taktzyklus mitlaufen, hinterher vergleicht man die Zählerstände. Da wird aber sowohl Steuerung wie auch Auswertung deutlich aufwendiger.

Reply to
Wolfgang Hauser

ganz einfach:

Signal invertieren

Original-Signal und invertiertes Signal gleichrichten und Tiefpassfiltern (mehrstufiger RC-Tiefpass)

Damit erhält man hinter jedem Tiefpass eine Gleichspannung, der Höhe vom Duty-cycle abhängt

Beide Signale auf einen Komparator oder einfach einen Operationsverstärker geben.

Je nachdem, ob das Signal ein Tasterhältniss von größer oder kleiner 50% hat, liegt der Ausgang des Komparators auf + oder -

Gruß

Stefan

Reply to
Stefan Broering

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