Ajutor!

[cippy]

Salut

 

As dori sa ma ajute cineva cu o formula de calcul pentru modul overtone, sa imi explice si randurile subliniate cu rosu.

http://datasheet.octopart.com/TA31136FNG(EL)-Toshiba-datasheet-70669.pdf

 

Multumesc 

[Nostalgic]

Daca generezi un semnal si nu vrei sa lucrezi pe frecventa fundamentala si alegi armonica a doua, asta se numeste "overtone".orice semnal este foarte bogat in armonici,dar sint la nivele mult mai mici. Cel mai bun semnal este fundamentala.

Editat Iulie 25, 2015 de NOSTALGIC

[cippy]

Stiu ce este armonica, m-ar interesa o formula de calcul pentru modul overtone....

Care este modul de selectie pt. C51, L1, R51, C2, C3?

Editat Iulie 25, 2015 de cippy

[Vizitator adina3]

Buna,
Nu-s foarte sigura, dar din ce imi amintesc, rezonanta unui circuit oscilant LC presupunea ca reactantele celor doua componente (L,C) sa fie egale (XL = Xc). Am impresia ca in PDF-ul respectiv, textul s-ar putea referi la comportamentul impedantei circuitului LC de acolo. La o frecventa mai mica fata de punctul de rezonanta, XL e mai mica decat XC si astfel s-ar zice ca are caracter capacitiv. Si invers, peste punctul de rezonanta, XL > Xc si impedanta circuitului LC are caracter inductiv. Fiul meu a desenat ce am vrut sa spun aici si a iesit poza atasata. Sper sa nu-ti sugerez prostii, dar *cred* ca de vei calcula un circuit LC rezonant la frecventa fundamentala, apoi sa-i ajustezi putin rezonanta, s-ar putea sa iasa ceea ce sugereaza textul producatorului. Formula care te-ar putea ajuta pentru asta e cea a lui Thompson, f0 = 1 / [2*PI*radical(LC)] . Nu prea am alta idee la ora asta, iar daca am gresit, e doar din lipsa de experienta. Nu-s foarte sigura ca asta-i solutia normala, poate cei cu experienta sa ne spuna mai mult, eu am incercat doar sa te ajut putin, fara sa am un suport teoretic consistent. Ah, si inca o chestie. M-am uitat un pic pe net sa-mi aduc si eu aminte de ceva teorie si am gasit (wikipedia) ca la oscilatorul overtone, se merge doar pe multiplii impari: 

 To reach higher frequencies, a crystal can be made to vibrate at one of its overtone modes, which occur near multiples of the fundamental resonant frequency. Only odd numbered overtones are used. Such a crystal is referred to as a 3rd, 5th, or even 7th overtone crystal. To accomplish this, the oscillator circuit usually includes additional LC circuits to select the desired overtone.

Succes, 73&88 !

AdinaT, YO3CPA

Editat Iulie 26, 2015 de adina3

[cirip]

Salut Cippy,Nu exista "o formula" de calcul. Proiectarea in situatia asta e un proces iterativ, urmat de validarea in laborator.Am tot chibzuit si pana la urma am zis ca e mai simplu sa-ti fac o fila excel in care sa poti sa bagi valori si sa experimentezi, decat sa ma apuc sa iti scriu toate detaliile de calcul. Am atasat si o poza cu o simulare, ca sa vezi ca valorile determinate sunt p-acolo. Caracterul inductiv sau capacitiv este dat de faza impedantei: +90 grade ptr inductiv si -90 grade ptr capacitiv.Poti sa iti spun si cum am dedus formulele, dar e un pic stufos. Nu stiu la ce nivel esti cu aritmetica, dar daca te intereseaza, pot sa iti dau toate detaliile. Ideea de baza este sa proiectezi un circuit care sa fie inductiv pe frecventa fundamentala si capacitiv pe frecventa overtone. In felul asta impiedici oscilatiile pe fundamentala si favorizezi overtonul.Mai sunt si alte scheme care fac acelasi lucru. In fila excel, C_incarcare este de obicei data de fabricantul cuartului.Daca e ceva neclar in spreadsheet, intreaba. Am protejat fisierul, ca sa nu borsesti formulele din greseala, dar protectia e fara parola si o poti scoate.Bafta!

overtone_cippy.zip

Editat Iulie 28, 2015 de cirip

[Vizitator adina3]

Cippy, ce-ai mai facut cu oscilatorul?

Vad ca userul cirip ti-a oferit chiar si un mod de calcul, nu ne anunti si pe noi cum a mers? 

 

M-ai facut curioasa si uite, am descoperit un material interesant pentru tine: 

AN1983 Crystal oscillators and frequency multipliers using the NE602 and NE5212 - PHILIPS, Dec. 1991

 

Uite ce scrie la pag.4:

The simplified model is useful for describing overtone circuits as well. In Figure 9 an inductor L has replaced C2 in Figure 7. The result is a 180 degree phase shift, and the circuit will not oscillate. In figure 10 C2 reappears and a DC blocking capacitor C3 is placed in series with the inductor. For oscillation to occur the LC2 tank must look capacitive at the operating frequency to satisfy the Figure 7 model. The resonant frequency of the tank must be somewhere between the desired overtone and next lower overtone frequencies. This condition will render the tank capacitive at the desired overtone and inductive at lower harmonic frequencies. It will also be capacitive at higher overtones but the crystal at higher overtones is more lossy, forcing the oscillation to occur at the first capacitive overtone. The series resonant frequency formed by LC3 should be lower than the crystal fundamental frequency. This will assure that the LC2, C3 circuit “looks” inductive down to and below the fundamental resonant frequency. Finally C3 should not be so large as to actually “look” inductive at the overtone frequencies. Care must be taken to determine the resonant frequency and consequently the inductance of C3. If the series resonant frequency is about 1/2 that of the fundamental, these conditions will be met in most cases.

S-ar putea sa te ajute. 

As fi vrut sa experimentez si eu, dar nu pot acum. Zi-ne si noua daca merge !

 

73,88!

AdinaT, YO3CPA

[cippy]

Salut

 

In primul rand, vreau sa va multumesc, pentru ajutorul acordat.

Initial am crezut ca este vb. despre un circuit acordat pe frecventa de 72.350 Mhz (C51, L1), iar cristalul functioneaza in modul overtone 3 (72.350 / 3 = 24.116).

Am citit, postul d-nului cirip si am inteles ca imi trebuie un circuit capacitiv pe frecventa overtone.Circuitul care determina frecventa pe modul overtone depinde doar de valorile celor 3 componente C51, L1, C3 din datasheet?

D-le cirip, m-am uitat peste spreadsheeet, dar nu imi dau seama cum aflu daca circuitul este capacitiv sau inductiv?

Se pot aplica formulele de calcul din datasheet-ul  TK83361 pentru TA31136?

http://www.discriminator.nl/ic/tk83361.pdf

Editat August 3, 2015 de cippy

[cippy]

Cum se calculeaza circuitul de intrare format din C1, C2, L2, L3, pentru anumita frecventa?

Ce rol are bobina L2?

Editat August 12, 2015 de cippy

[nea_bobina]

Circuitul care determina frecventa pe modul overtone depinde doar de valorile celor 3 componente C51, L1, C3 din datasheet?

Se pot aplica formulele de calcul din datasheet-ul  TK83361 pentru TA31136?

Salut Cippy, 

 

Formulele din foaia de catalog de la TK83361 nu se pot aplica direct pentru configuratia realizata cu TA31136, desi cele doua circuite sunt asemanatoare. Pentru a intelege mai bine, am facut niste simplificari pe care le poti vedea in poza de mai jos. 

 

Am redesenat cele doua circuite, iar sub ele am pus relatiile de echivalenta intre cele doua configuratii. 

Acestea se pot substitui intre ele, cu conditia ca intre elemente sa existe relatiile mentionate in foaia de catalog.

Grupul incercuit cu rosu prezinta doua rezonante, una serie si una paralel. 

La rezonanta serie, reactanta la capete este zero iar la rezonanta paralel - reactanta trebuie sa fie infinita.

Trebuie putina matematica pt a exprima relatiile de rezonanta serie si paralel functie de elementele ciruitului cu rosu. 

Se pot folosi relatiile de dimensionare de la unul din circuite iar apoi se poate schimba configuratia incercuita cu rosu folosind relatiile din partea de jos a pozei. Mai concret, relatile intre componente se pot exprima tinand cont de conditia ca frecventele de rezonanta trebuie sa fie egale. 

 

 

Pentru a oscila pe armonica dorita, grupul incercuit cu rosu trebuie sa se comporte capacitiv, iar pe fundamentala, inductiv.

Mai important este sa dimensionezi elementele exterioare asa cum recomanda foaia de catalog, pt ca tine de parametrii tranzistorului intern. Frecventa de lucru este doar in mica masura modificata de aceste elemente, cuartul fiind cel care dicteaza. Trebuie retinut, asa cum arata si producatorul, ca frecventa de lucru va fi undeva intre rezonanta serie si cea derivatie a cuartului. Formulele de dimensionare din catalog se adapteaza la una din configuratii tinand seama de expresiile pe care le-am mentionat in poza de mai sus.

 

Acum ai de rasnit, iti uram succes ! 

 

Cu stima, 

Nea Bobina

P.S.> Scuze c-am fost poate prea din scurt, dar plec in vacanta si sunt cu arme si bagaje in pregatire. O sa am la mine un laptop, dar nu stiu cum va fi cu accesul la net, plus ca sunt mai interesat de undita si de iarba verde decat de hobby... cred ca intelegi. 

Sper sa-ti fie de folos relatiile, vezi ce-ti mai raspund si ceilalti colegi care te vor ajuta cu siguranta sa duci la bun sfarsit ceea ce incerci sa faci. Chiar sunt curios sa zici ce ti-a iesit!

Editat August 14, 2015 de nea_bobina

[nea_bobina]

Cum se calculeaza circuitul de intrare format din C1, C2, L2, L3, pentru anumita frecventa?

Ce rol are bobina L2?

Salut din nou,

Circuitul ala de intrare e acordat undeva in zona benzii de telefonie cordless de pe vremea lui Tatae' (49 MHz), 

fa click pe link-ul de mai jos ca sa vezi poza mai mare:

 

 

Simularea e aproximativa (am folosit doar componente ideale). In 49MHz, lungimea de unda = 6.12m, iar un sfert de lambda ar fi cam 1.5m. Antena telescopica a unei caramizi cordless din era aia, nu depasea 50cm, asadar era sub sfertul de lambda, deci capacitiva. Daca cipanul a fost folosit ptr receptie in zona respectiva, e posibil ca bobina L2 sa fie utilizata pentru obtinerea unei mai bune adaptari cu antena telescopica. Tot circuitul de intrare e un compromis ieftin, nu te gandi la performante din partea lui. Oricum, asa cum e, pentru o simulare mai apropiata de realitate, ar fi trebuit sa figurez si impedanta antenei baston; in lipsa, am considerat tot 50 ohmi, ceea ce conduce la o dezadaptare crancena (vezi trasa pentru parametrul S11 - return loss, in partea de jos). Iesirea pe 50 ohmi e de fapt pinul 16 de la cipan (asa e dat in catalog). 

 

Cu formulele, nu-i chiar simplu. Circuitul ala e expresia simplificata a unuia mai cinstit, pentru intrare.

La modul grobian discutand, daca ai aplica formula lui Thompson pe circuitul format din L1 si condensatoarele C1, C2, ai obtine o rezonanta pe la 48 MHz. Daca aduci circuitul unde te ustura, ramane apoi sa te gandesti cum faci cuplajul cu antena, iar asta e alta gasca in alta traista - depinde de destinatia exacta si conditiile de exploatare ale montajului. 

Daca vrei receptie stationara, s-ar putea sa ai nevoie de un filtru de banda, ceea ce ar fi o solutie mai eleganta. 

 

Mai bine spune ce te roade, si vedem cum te putem ajuta, ca vad ca vrei sa reproiectezi intrarea pentru alta frecventa. 

Lasa-ma sa dau in bobi nitel ... oi fi radioamator si te pomenesti ca vrei sa asculti banda de 50 MHz ?! In cazul asta, nu cred ca-ti este de folos cipanul ala, ptr ca stie sa demoduleze (in mod direct) doar FM ...

Sau vrei mai jos, poate prin CB / telecomenzi? Hi. 

 

Cu stima,

Nea Bobina

Editat August 14, 2015 de nea_bobina

[cirip]

Circuitul care determina frecventa pe modul overtone depinde doar de valorile celor 3 componente C51, L1, C3 din datasheet?R: Nu. Esential este cuartul, dar componentele respective favorizeaza overtonul. nu imi dau seama cum aflu daca circuitul este capacitiv sau inductivR: Te uiti la faza impedantei. Daca este +90 de grade, atunci circuitul este inductiv; -90 grade inseamna capacitiv. Am marcat pe poza din fisierul excel. Cum se calculeaza circuitul de intrare format din C1, C2, L2, L3, pentru anumita frecventa? Ce rol are bobina L2?R: L2 "lungeste" antena, daca aceasta e prea scurta si in consecinta e capacitiva. De fapt acorda antena pe frecventa de receptie. C1, C2, L3 formeaza un circuit rezonant pe frecventa de receptie. In acelasi timp, priza capacitiva formata din C1 si C2 adapteaza antena la intrarea circuitului integrat.

[cippy]

Salut

 

Am inteles cum sta treaba cu circuitul de intrare.

D-le cirip, referitor la spreadsheet-ul pe care l-ai postat, te rog sa-mi dai un exemplu concret de folosire( pasul 1 - se introduc datele in tabelul cu "Date de intrare" pasul 2 - se verifica datele in tabelul "verificare" pasul 3 ......)

Cum se face corelarea datelor rezultate din tabele cu graficul impedantei (partea dreapta) spreadsheet???

R: Te uiti la faza impedantei. Daca este +90 de grade, atunci circuitul este inductiv; -90 grade inseamna capacitiv - care grafic mai exact?

Media geometrica se calculeaza automat in spreadsheet?

Crcuitul in cauza este derivatie?

L1 = 220 nH

[cirip]

Exemplul concret este chiar in spreadsheetul postat, cu exceptia faptului ca graficul e facut in LTSpice, facut print screen si copiat in excel ca poza. As fi putut sa fac grafic in excel dar nu am avut timp.care grafic mai exact?R: Graficul de sus. Acolo ai modulul si faza impedantei. Linia punctata din graficul de sus e faza si am scris clar "Inductiv" si "capacitiv". Daca stii sa te uiti pe un grafic, ai sa vezi ca in zona inductiva valoare pe ordonata este de 90 de grade, iar in zona capacitiva e -90 de grade.In graficul de jos nu se arata faza impedantei. Acolo se arata ca la frecventa overtone, impedanta echivalenta este de tip capacitiv si aproximativ egala cu incarcarea ceruta de producator.Media geometrica se calculeaza automat in spreadsheet?R: Da, in celula F21.Crcuitul in cauza este derivatie?R: Circuitul e mai complex decat "derivatie". Am aratat ca are 2 rezonante: una serie si una derivatie. In plus, cand faci calculele, trebuie sa te asiguri ca valorile sunt realizabile fizic, cu o toleranta decenta. Cate spire ar avea o bobina de 220nH? O poti realiza si sa fie si ajustabila in limita a +/-10%, de exemplu?In sectiunea "Verificare" pui valori apropiate de cele din sectiunea "Rezultate", dar de valori standard. Daca pui valori la intamplare, iese o varza. De exemplu, daca din calcul a iesit C1=28.3pF, poti sa verifici cu 27pF sau 33pF, care sunt valori standardizate, pe care le gasesti in magazin.In rest, daca pui doar "???", nu inteleg ce vrei. Formuleaza o intrebare clara la care sa pot raspunde concret.

Editat August 22, 2015 de cirip

[cippy]

Salut d-le cirip

 

Am introdus in spreadsheet urmatoarele valori standard: C1= 14pF, C2= 10pF, L1=220nH -> 72.86 Mhz, care este cea mai aproape de frecventa reala 72.350 Mhz, este ok?

Poti sa-mi spui, te rog, cum fac corelarea rezultatelor obtinute cu graficul impedantei, -90 de grade pentru capacitiv?

Calculele din spreadsheet, sant pentru modul overtone 3, 24 Mhz, este corect?

Pentru tabelul "date de intrare" ce reprezinta " c incarcare = 5 ", "F derivatie /  F serie = 1.5 "?

 

Din cate am observat, nu conteaza nici frecventa serie, nici derivatie (care poate se fie mai mare, ori mai mica decat frecventa ceruta ), conteaza doar media geometrica, corect?

 

Bobina este fixa - 220 nH.

Editat August 23, 2015 de cippy

[cirip]

Salut Cippy,Poti sa-mi spui Cirip, fara domn ... :)"Am introdus in spreadsheet urmatoarele valori standard: C1= 14pF, C2= 10pF, L1=220nH -> 72.86 Mhz, care este cea mai aproape de frecventa reala 72.350 Mhz, este ok?"R: Nu, nu este OK. In rezultatele tale C1=11.25pF, C2=9pF, iar L1=2.61uH (!!!). Eu as fi pus C1=12pF, C2=9.1pF si L1=2.7uH. Tu ai pus 220nH, ceea ce este de 10 ori mai mica. Nu este corect."Poti sa-mi spui, te rog, cum fac corelarea rezultatelor obtinute cu graficul impedantei, -90 de grade pentru capacitiv?"R: Nu prea ai cum. Ar trebui sa faci o simulare Spice sau sa fac eu o noua fila excel."Calculele din spreadsheet, sant pentru modul overtone 3, 24 Mhz, este corect?"R: Mai exact, fundamentala este de 24MHz, iar frecv overtone e de aprox 72MHz"Pentru tabelul "date de intrare" ce reprezinta " c incarcare = 5 ", "F derivatie / F serie = 1.5 "?"R: C incarcare este o valoare specificata de fabricant. O gasesti de obicei in foaia de catalog a fabricantului cuartului. Eu am pus o valoare intalnita frecvent in practica in scopul exemplificarii calculului." F derivatie / F serie = 1.5 " este o valoare aleasa de mine mai mult sau mai putin arbitrar. Ideea de baza este ca circuitul sa fie inductiv pe fundamentala si capacitiv pe frecventa overtone. Daca raportul este prea mare sau prea mic, atunci valorile componentelor devin dificil de realizat practic. Raportul in sine nu are importanta atata timp cat indeplinesti conditia de faza pe fundamentala si pe overtone. Raport mare distanteaza intre ele cele doua frecvente si zona inductiva se largeste. Reciproca este valabila ptr raport mic."Din cate am observat, nu conteaza nici frecventa serie, nici derivatie (care poate se fie mai mare, ori mai mica decat frecventa ceruta ), conteaza doar media geometrica, corect?"R: Exact! Atentie, insa, media geometrica trebuie sa fie fundamentala, nu frecventa overtone. Media geometrica pe fundamentala garanteaza natura inductiva a impedantei pe fundamentala. Din calcul eu am incercat sa "centrez" in mijlocul zonei inductiva, dar daca e un pic pe de laturi, nu conteaza."Bobina este fixa - 220 nH."R: De ce? Sectiunea "Rezultate" indica o alta valoare necesara a bobinei.

Editat August 23, 2015 de cirip