Svenska ElektronikForumet

Hejsan,

I ett projekt jag jobbar på så är det nödvändigt att konvertera en sinusvåg till fyrkantsvåg för att en uC ska läsa av frekvensen. Jag använder mig av en single supply schmitt trigger baserat på denna kalkylator http://pcbheaven.com/drcalculus/index.p ... _nonsym_sp för att göra konverteringen.

Brytpunkten för att byta mellan hög och låg ligger på ca 250mV då den inkommande sinusvågen har en Pk-Pk på ca 540mV. Genom att använda en funktionsgenerator får jag detta att fungera perfekt (kolla bild 1) men så fort jag byter ut signalkällan till mitt projekt så händer inget?! Jag kan notera att signalen är lite hoppig då den går över en RF länk men borde inte vara några problem för schmitt triggern att konvertera detta.

Bild 1:


Bild 2:


Är det någon som förstår vad jag gör för fel här?

Mvh Matte

Du har inte helt enkelt missat att koppla ihop jord ifrån ditt "projekt" till schmitt-triggern eller någonting i den stilen?

Nepp! Den sinusvåg du kollar på i bild 2 är det som går rätt in i op-ampen.

Hmm.. fick det just delvis att fungera, dock så kan det vara så att mina beräkningar inte stämmer. När man minskar frekvensen så ökar Pk-Pk spännigen vilket gör att det börjar fungera, dock så förstår jag inte varför det inte fungerar med exakt samma värden som under simulationen? Har jag suttit inomhus för länge eller vad är det frågan om?

Kanske kan det vara lämpligt med ett högpassfilter innan för att bli av med likspänning. Sedan kan en väldefinierad likspänning läggas till genom en spänningsdelare från matningsspänningen. Vidare är det alltid bra att filtrera signalen med lågpassfilter också för att minska bruset.

Tack för tipset, ska försöka knåpa ihop ett högpassfilter på en gång

Nu har jag löst det på ett annat vis!

Eftersom schmitt triggern behöver ett low och high threshold så blir det svårt att definiera det då signalen varierar. Jag byggde mig först ett högpassfilter för att bli av med andra problem som vi diskuterat samt att detta faktiskt kommer att behövas när detta projekt är klart, detta gjort och signalen blev helt klart renare. Efter högpassfiltret så satt jag en förstärkare för att öka signalnivåerna till något som skulle vara lättare att jobba med, det var då det slog mig, varför inte ha oändligt med förstärkning så det blir distorsion och skapa en fyrkantsvåg? Som sagt så testade jag detta genom att dra på full gain och jovisst, där var fyrkantsvågen!

Min uC räknar nu perfekt ut frekvensen och allt fungerar! Nu ska det byggas ett prototypkort! Det jag är osäker på är om man kan arbeta på detta sätt? Finns det några problem som kan uppstå?

Mvh Matte

Det är inga konstigheter att göra så. Det du gjort (vad jag förstår) är inget annat än en komparator.

Nackdelen med det emot en den tidigare schmitt-triggern är ju det att om du har någon liten störning på signalen så kan du ju få felaktiga utsignaler, men det kanske inte är ett problem i ditt fall.

Jag tror inte det kommer att bli några problem då filtreringen kommer att bli mer seriös i det slutliga projektet. Sitter och caddar på en prototyp just nu!

Tack för all hjälp!

Precis som Klas-Kenny skriver blir en diffrentialförstärkare med stor förstärkning det samma som en komparator. Dessa finns ofta inbyggda i mikrokontrollers vilket din typ kanske också har. Snyggast är väl då egentligen att lösa problem med störningar med hjälp av programvaran. Men god filtrering är ändå viktigt om ekonomin tillåter eftersom allt annat än de signaler som är intressanta borde hållas utanför ett system.

Det fungerar kanske med op som komparator fast
ska du bygga något mer seriöst och inte som i detta fallet på hobbynivå
så är nog komparator att föredra. Komparatorer är byggda
för just den uppgiften vilket OP-förstärkare inte är.

Schmidttriggerfunktion kan du dessutom få på "oändlig förstärkning"-kopplingen genom positiv återkoppling. Släng på en liten gnutta positiv återkoppling så slipper du få felaktiga korta spikar p.g.a. brus som letar sig in samtidigt som sinusvågen passerar nollpunkten.

Det är inte speciellt ovanligt med op-kopplingar där
op:n bottnar. Ett exempel som till och med finns i vissa
datablad är RC astabil vippa som används som fyrkantsgenerator.
Det jag läst om op är att det slöar ner omslagen när man bottnar
en op och det problemet finns inte med komparatorer.

Square Wave Generator
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... quare.html


Using Op Amps As Comparators
http://www.analog.com/static/imported-f ... MT-084.pdf

Det brukar finnas 1-2 inbyggda komparatorer i en del processormodeller
så det är ju inte omöjligt att di redan har hårdvaran i processorn
utan att ha tänkt på det

Swech