Zitat :
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Vom Prinzip her ist die Verfünffachung einfach. Man übersteuert einen Verstärker und greift über ein Filter die 5. Harmonische ab, Fourier lässt grüßen. |
Aber eben nur im Prinzip.
Die Amplitude der 5.H ist bereits recht klein, und die anderen Harmonischen sind recht nah dran, und können durch Phasenanschnittsteuerungen etc. verstärkt sein.
Anstatt nun steilflankige Filter zu bauen, die schwer abzugleichen sind, ist es vorteilhafter einen VCO zu nehmen, der mit 300Hz (oder noch viel schneller) schwingt, seine Frequenz durch 5 zu teilen (7490) und die Phase mit den 60Hz zu vergleichen (mittels XOR oder Flipflop).
Das Fehlersignal kann mit einem unkritischen Tiefpass mit einer Grenzfrquenz von weit unter 1 Hz filtern und zum Nachstimmen des VCO verwenden.
Das ist die PLL.
Im anderen Zweig teilt man die phasenstarr mit dem 60Hz-Netz gekoppelte 300Hz Frequenz durch 6 (7492) und erhält so die gewünschten 50Hz.
Wer will, kann anstelle der 300Hz-Referenzfrequenz auch eine wesentlich höhere wählen und mit dem Teiler, welcher die 50Hz herstellt, einen DAC betreiben um einen schöneren Sinus zu erzeugen.
Der Selbstbau eines 8-Bit DAC, wie in dem verlinkten Beispiel, ist aber Overkill und überhaupt Mumpitz.
Hinzeichnen kann man Vieles, aber wann hattest du zuletzt 20kOhm Widerstände in der Hand und die auch noch mit 0,5% Toleranz?
Wie gesagt: 7490 und 7492 waren vor über 45 Jahren modern und vielleicht hat sie mancher noch in der Bastelkiste.
Heute würde man, wenn man einen µC vermeiden will, die ebenfalls schon betagten aber noch gut verfügbaren CMOS-ICs der 4000er Serie nehmen: 4059 oder 4017 als einstellbare Teiler, die 4046 als PLL enthält auch den VCO.
Mit einem decodierten Zähler wie dem 4017 lässt sich auch leicht ein DAC aufbauen, der direkt ein sinusähnliches Signal liefert.
http://www.nxp.com/products/logic/family/HEF4000B/#products