Получить ипульс длиной в пол периода из коротких импульсов.

[Wladimir_TS]

В общем задача сложная. Есть последовательность коротких импульсов длительностью примерно 2 мкСек и частотой следования от 10 до 10 000 Гц
На выходе устройства нужно получить синхронную с ней последовательность импульсов с длительностью импульса примерно в 1/2 периода. То есть удлинить импульс до 1/2 периода.
Естественно установившийся режим работы буден не за 1 а за несколько десятков-сотен импульсов.

Но вот как это сделать без применения микропроцессорной техники и ПЛИС и желательно чисто аналоговыми методами.

Пробовал интегратор + детектор нуля. По входу импульса начинается обратное интегрирование с фиксированной скоростью, в это время формируется выходной импульс, при достижении нуля импульс оканчивается и начинается прямое интегрирование до прихода следующего запускающего импульса. Вроде как, исходя из мысли, что величина напряжения на интеграторе будет устанавливаться такой, что за период между двумя запускающими импульсами пройдет прямое и обратное интегрирование до такой-же величины, а так, как скорость их одинакова то время прямого или обратного интегрирования можно использовать для формирования выходного импульса. Но в реальности работает плохо. При уже удвоении частоты от той, на которой все настроено начинается формирование импульсов в 2 периода, при большей отстройки частоты просто неустойчивая работа. напряжение до которого доходит выход интегратора скачет по некому закону с ,похоже, синусоидальной огибающей.

ФАПЧ особо не применишь (что-б сгенерировать удвоенную частоту и поделить) перестройка частоты в 1000 раз. Даже ГУН на такой диапазон перестройки я слабо себе представляю.

Мож какую здравую или не очень идею кто подкинет ?

[Alto]

Пробовал интегратор + детектор нуля. По входу импульса начинается обратное интегрирование с фиксированной скоростью, в это время формируется выходной импульс, при достижении нуля импульс оканчивается и начинается прямое интегрирование до прихода следующего запускающего импульса.

Ну, да, видится что-то цифро-аналоговое. Например из импульсов делаем пилу, и срабатываем по верхушке и середине оной. Сложность в большом диапазоне. Нужен точный компаратор.

[Wladimir_TS]

У меня сейчас не пила - треугольный сигнал генерится, а с пилой как ? УВХ запоминающий пик и передающий половину от него на компаратор ? Идея хорошая.

По приходу импульса запоминаем значение напряжения с ГПН после чего сбрасываем ГПН, запомненное передаем компаратору. но в виде 1/2, как бы теперь это по проще схемотехнически представить.

Точность высокая не нужна, а таких каналов надо много. Так что 1401СА1, теперь вопрос с запоминанием. По любому нужен какой-то буферный каскад перед компараторов с коэффициентом передачи 0,5

Как-то УВХ делал только на 1100СК2, а нынче с ней некоторые сложности с доставанием да и количества. Хотелось-бы измыслить что-то попроще.

[Ka4aN]

А вот прямо обязательно на выходе иметь ровно ту же частоту, что на входе? Может просто принять парадигму делителя частоты на два, и половина периода сама собой получаться будет...

[Wladimir_TS]

Это было-бы слишком "красивым" решением, но увы ТЗ такой халявы не позволяет

[Alto]

У меня сейчас не пила - треугольный сигнал генерится, а с пилой как ? УВХ запоминающий пик и передающий половину от него на компаратор ? Идея хорошая.

Вот смотрите. Сначала мы интегрируем первый раз, получаем что-то похожее на пилу, потом интегрируем уже эту пилу, получаем среднее значение напряжения у этой пилы, подаем на компаратор оба полученных сигнала и на выходе имеем, что хотели. Сейчас модельку прикреплю.
circuit5.cir



---------- Сообщение добавлено 00:46 ---------- Предыдущее сообщение было 00:41 ----------

На графике, красным начальный импульс, розовым усредненное напряжение (вторая интеграция), зеленым первая интеграция, синим на выходе компаратора.
Диод, чтоб конденсатор моментально заряжался импульсом, а разряжался через нормированный резистор. Очень большое соотношение длительности импульса и паузы, по другому не получается.

---------- Сообщение добавлено 01:16 ---------- Предыдущее сообщение было 00:46 ----------

Сейчас поигрался с длительностью, пришлось увеличить оба конденсатора до 1мкф, но в этом случае точности обычного компаратора lm393 не хватает, начинает врать на высокой частоте, там слишком маленькая амплитуда уже получается.

[UDVA]

ФАПЧ особо не применишь (что-б сгенерировать удвоенную частоту и поделить) перестройка частоты в 1000 раз. Даже ГУН на такой диапазон перестройки я слабо себе представляю.

Мож какую здравую или не очень идею кто подкинет ?

Фапч и нужно использовать!
Чтобы снизить диапазон перекрытия по частоте ГУН, в частотный диапазон следования импульсов, необходимо ввести поддиапазоны. Сигнал переключения с одного частотного поддиапазона на другой, может вырабатывать частотный детектор на одновибраторе с перезапуском. Т.о N частотных детекторов определяют N+1 частотный подиапазон.
В состав петли ФАПЧ включаем Частотно-фазовый детектор + ФНЧ + ГУН + делитель с переменным коэффициентом деления управляемый кодом получаемым с частотных детекторов.
Т.о. можно получить удвоенную частоту следования импульсов в каждом поддиапазоне, затем поделить на 2, для получения меандра.

[buratino]

Вот смотрите.

А если: делим на 2, симметрируем по амплитуде относительно нуля (без интегратора - просто добавляем смещение, а можно и "медленно" дифференцировать), интегрируем (получаем двуполярный "треугольник"), умножаем на 2 по переходу через "0".
Преимущество - нет второго "медленного" интегратора, поэтому ошибка при смене частоты будет меньше.
ПС. Эти "аналоговые измышлизмы" возможны только при сравнительно медленной смене частоты.

[Alex]

Были бы там мега/гига-герцы, я бы еще понял аналоговые методы, но почему не сделать все на одном чипе в SOT23-6 или SOIC8, ценой в полдоллара в розницу ?

[deemon]

Ну да , надо сразу делить на 2 , потом интегратор и компаратор по среднему уровню . Так как частота меняется в 1000 раз - придётся ещё сделать регулируемую скорость интегрирования , чтобы амплитуда треугольного напряжения на входе компаратора была в каких-то границах ( порядка нескольких вольт ) ...

[Wladimir_TS]

Цитирование что-то не работает - буду отвечать так :
1) Alto: Не очень понятно как это будет работать в диапазоне частот . На одной частоте понятно, но напряжение на С1 всегда-ли будет соответствовать "середине" пилы ?

2) UDVA: На личном опыте ФАПЧ работала при перестройке максимум в 100 раз, соответственно 10 поддиапазонов - сложновато выходит. Об этом и писал.

3) buratino: Вот тут нарисовал - но на рисунке обозначены вопросы.



4) deemon: Хотелось-бы без поддиапазонов. В принципе при амплитуде на выходе интегратора +/-10 вольт на 10 Гц на 10 кГц что-то шевелится, просто имеющимся осциллографом не увидеть. Надо учится как-то правильно с землями работать, что хорошо смотреть сигналы менее 10 миливольт.

Как частота меняется - то неведомо, но меняется скорее всего скачком, опять-же скорость перестройки может быть относительно небыстрой - несколько десятков периодов, может даже сотен.

[buratino]

на рисунке обозначены вопросы.

Вот про трансформатор не понял...

Четвёртая диаграмма получается из третьей после (прецизионного) двухполупериодного выпрямления.

"КАК ?": (варианты)
- "отсимметрировать" четвёртую (относительно "0" - поможет только "медленный" дифференциатор) и "компарировать" относительно "0";
- дифференцировать четвёртую (возможно дважды-трижды) для выделения верхнего и нижнего пиков "треугольника", кот. использовать для переключения, например, RS-триггера в 2 устойчивых состояния. Преимущество перед первым вариантом - нет "медленного" дифференциатора. Большой недостаток - дифференцирование - процесс, весьма помехочувствительный...

ПС. По-моему, "ардуина" с задачей справится "на ура"...

[Alto]

Alto: Не очень понятно как это будет работать в диапазоне частот . На одной частоте понятно, но напряжение на С1 всегда-ли будет соответствовать "середине" пилы ?

Да, при таком большом диапазоне конечно есть сложности. Но я не сообразил сразу, а Алекс верно подсказал, задача элементарно и с высокой точностью решается на копеечном микроконтроллере, этот вариант ведь лучший, предлагаю рассмотреть именно его.

[Alex]

ПС. По-моему, "ардуина" с задачей справится "на ура"...

Какая тут нафиг "дурдуина"?! Скоро для калькулятора 8-ядерный Пентиум использовать будут....
Я выше написал что надо.

---------- Сообщение добавлено 16:39 ---------- Предыдущее сообщение было 16:36 ----------

о я не сообразил сразу, а Алекс верно подсказал, задача элементарно и с высокой точностью решается на копеечном микроконтроллере,

Два таймера - одним считаем период входных импульсов, Т, другим выдаем выходные импульсы, длительность Т/2. Фсё.

этот вариант ведь лучший, предлагаю рассмотреть именно его.

Там-же еще программу написать надо! На 10-15 строчек...

[Wladimir_TS]

С микроконтроллерами и ПЛИС все понятно, но увы, их применение исключено. Как и реализация задачи на мелкой цифровой логике.

buratino: так вот собственно, что-бы это выпрямление реализовать надо источник сигнала от земли гальванически отделить. Или как еще это выглядит ? Если синхронное выпрямление - то тут не прокатит - нет опорного сигнала для него - собственно его мы и восстанавливаем. Тут вариант с УВХ выглядит красивее.

Вопрос как сделать УВХ на рассыпухе да еще и малом её количестве, способным удерживать запомненное напряжение не менее 100 миллисекунд с дрейфом за это время не более 20 мВ.

У КР1100СК2 5 мВ/миллисекунда - что по моему скромному мнению для УВХ просто безобразно.
http://www.alfarzpp.lv/rus/sc/1100CK2.pdf

А еще вот такое :
"Скорость изменения управляющего сигнала (фронта сигналов) должна превышать 0,3 В/мкс"

Это как ? Простите - обычная ТТЛ дает более крутой фронт на выходе.

[hippo64]

и задержка будет в один импульс всего,

---------- Сообщение добавлено 16:46 ---------- Предыдущее сообщение было 16:45 ----------

Как и реализация задачи на мелкой цифровой логике.

тогда уж на лампах

[Alto]

Это как ? Простите - обычная ТТЛ дает более крутой фронт на выходе.

имеется ввиду, что у этой увх нет гистерезиса на цифровом входе и медленный фронт/спад может помешать нормальной работе.

С микроконтроллерами и ПЛИС все понятно, но увы, их применение исключено. Как и реализация задачи на мелкой цифровой логике.

А импортные комплектующие разрешены? Например пара-тройка оу по 150-200 рублей?

---------- Сообщение добавлено 17:58 ---------- Предыдущее сообщение было 17:21 ----------

Можно например ввести ару, точнее отслеживать симметричность пилы итд, нужны быстрые и точные аналоговые мс. Их стоимость выше чем у микросхем общего применения.

[Wladimir_TS]

1. Тогда логичнее фраза "не должна быть медленнее..."

2. Естественно нет.

[buratino]

так вот собственно, что-бы это выпрямление реализовать надо источник сигнала от земли гальванически отделить. Или как еще это выглядит ?

http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/op/funop_13_2.htm

С микроконтроллерами и ПЛИС все понятно, но увы, их применение исключено. Как и реализация задачи на мелкой цифровой логике.

В остатке:
http://surl.li/akxgg


---------- Сообщение добавлено 18:11 ---------- Предыдущее сообщение было 18:05 ----------

Два таймера - одним считаем период входных импульсов, Т, другим выдаем выходные импульсы, длительность Т/2. Фсё.

На чем и как реализовать таймеры? Особенно - второй.
ПС. "Двойное интегрирование" (в смысле "туда-сюда") не предлагать!

[Wladimir_TS]

1) Спасибо - ознокомляюсь

2) Имелось ввиду полностью цифровая реализация в виде 2х счетчиков, второй загружает параллельно информацию из первого (со сдвигом на 1 бит) и считает в обратную сторону.