Frecventmetru... Nuclear

[MifTy]

Multumesc vio2007 dar am si eu vreo 5 bucati. Dupa ce termin si ma asigur ca merge frecventmetrul m-ar interesa sa construiesc si:

 

- divizorul 400 MHz - 25 MHz cu 4 x 193IE1.

- un registru de shiftare seriala cu incarcare paralela pe 24-bit (3 x 74HCT165) care prin intermediul unui MAX232A sa imi ofere capabilitatea de a conecta masinaria la RS-232 pt a-l lega la un PC. Mi-a venit ideea din faptul ca am deja cele 24 semnale decodificate 8-4-2-1 disponibile la portile CDB403 de pe placa scalerului. Iesirile lor sunt open-collector iar linia de STROBE, deja existenta in scaler o pot folosi pentru logica de comanda. Clock-ul registrului de 24-bit daisy-chained va trebui sa-l simulez cu un microcontroller. Nu stiu cum sa fac 24 de perioade fix din TTL, dupa care sa ma opresc.

 

Oricum mai vedem. Deocamdata mai e mult de munca la ce am inceput.

Acum fac ce nu-mi place: prelucrare de tabla de aluminiu pentru sasiul intermediar.

... coşmarul amatorului... de cele mai multe ori, în ciuda aparenţelor, circuitul e simplu de realizat, dar realizarea carcasei... munca lui Sisif pare parfum pe lângă asta!

[gsabac]

ALEKS, on 12 Jul 2017 - 3:16 PM, said:

Multumesc vio2007 dar am si eu vreo 5 bucati. Dupa ce termin si ma asigur ca merge frecventmetrul m-ar interesa sa construiesc si:

 

- divizorul 400 MHz - 25 MHz cu 4 x 193IE1.

- un registru de shiftare seriala cu incarcare paralela pe 24-bit (3 x 74HCT165) care prin intermediul unui MAX232A sa imi ofere capabilitatea de a conecta masinaria la RS-232 pt a-l lega la un PC. Mi-a venit ideea din faptul ca am deja cele 24 semnale decodificate 8-4-2-1 disponibile la portile CDB403 de pe placa scalerului. Iesirile lor sunt open-collector iar linia de STROBE, deja existenta in scaler o pot folosi pentru logica de comanda. Clock-ul registrului de 24-bit daisy-chained va trebui sa-l simulez cu un microcontroller. Nu stiu cum sa fac 24 de perioade fix din TTL, dupa care sa ma opresc.

 

Oricum mai vedem. Deocamdata mai e mult de munca la ce am inceput.

Acum fac ce nu-mi place: prelucrare de tabla de aluminiu pentru sasiul intermediar.

Realizarea de casete este o diversificare a activitatilor practice si necesita ceva experienta mecanica. Pentru mine este o mare

placere sa realizez casete, finisate prin vopsire si inscriptionare si astfel sa finalizez aparatele pe care le construiesc.

In legatura cu transferul spre un PC, puteti savura topicul meu:

http://www.elforum.info/topic/124764-comunicatii-usb-hid-scriere-citire-cu-pic18fxxxx-si-visual-studio-c-sau-basic/

Trebuie arta de programator al uC-urilor si un soft de nivel inalt, C++, C#, Delphi sau Visual Basic si este mult mai complicat

decit sa pui un "hex" pe un uC si sa folosesti un circuit imprimat gata proiectat.

 

Cred ca exista o solutie simpla pentru ca afisarea sa se faca la 10mS, 100mS,1S sau 10S cu un timp mai scurt pentru timpul mort,

prin folosirea unui numarator zecimal, bitul Q4 inversat pentru poarta (8 clock) si timpul de 2 clock pentru transfer la afisaj.

In acest caz divizorul dinainte trebuie sa furnizeze frecvente de 80Hz, 8Hz, 0,8Hz si 0,08Hz, ca idee de proiectare.

PS. Pentru audio este necesar si timpul de 10S pentru masurarea frecventelor joase sau masurarea perioadei si transformarea in frecventa.

 

@gsabac

[ALEKS]

Ma voi uita peste topicul cu pricina, negresit.

Am citit si topicurile de pe forumul Tehnium unde este descrisa constructia carcaselor pentru proiecte home-made.

 

Referitor la programarea microcontrollerelor, mai nimeresc una alta. Dintre realizarile mai complicate din punct de vedere software ar fi cea de aici: http://www.alexandrugroza.ro/lumeatuburilor/me/minitaho_deck.html unde ca solutie de afisare am folosit o "multiplexare a multiplexarii" elementilor. Ciclez intai fiecare segment per element si apoi ciclez fiecare element in care se cicleaza segmentii. In felul asta am scapat de rezistori si de tranzistorii de comanda. Am mai construit si alte automatizari, din pacate mai simple, tot cu controllere.

 

Citirea si scrierea unui port serial n-ar pune probleme prea mari.

 

Cat despre limbajele de nivel inalt, nu prea ne ajuta aici. Unele le cunosc mai bine (acum multa vreme, lucrand o perioada lunga chiar in cadrul uneia dintre companiile care detine unul din limbajele de mai sus), altele mai putin bine. Intre timp lucrurile au mai evoluat si m-am indreptat spre alte chestii mai mult sau mai putin interesante. Oricum pentru programarea ocazionala a microcontrollerelor folosesc mikroPascal sau mikroC drept IDE-uri si compilatoare.

 

Cat priveste logica de comanda de care spuneti, este intr-adevar mult mai buna decat ce am proiectat eu. Din fericire tot ce-am facut e modular si pot oricand schimba un cablaj cu altul.

[ALEKS]

Lucrarea avanseaza lent.

 

Am extras cele 6 decodificatoare 7447 din scaler si am montat in locul lor socluri augat. Decodificatoarele le-am pus pe placa de memorie 24-bit urmand ca interconectarile sa fie facute cu cabluri panglica (astept sa vina comanda ca sa ma apuc de manufacturare).

 

 

Si pe dos.

 

 

Am montat pinii de conexiune recuperati din barete tip augat de precizie - nu voi folosi lipituri intermodule fiindca vreau pe viitor sa pot sa inlocuiesc modulele fara prea multa zarva (poate o logica de comanda rapida, cine stie).

 

 

 

Intre timp am mai facut cate ceva la partea mecanica care nu imi place deloc si pe deasupra mai dureaza si mult prelucrarea tablei. In plus ma ung de ulei de lubrefiere pentru taiere.

Astfel am taiat dintr-o foaie de tabla de aluminiu de 1.5 o bucata cat sa-mi incapa unde am nevoie in scaler. Placa asta e sasiul intermediar pe care vor sta placile mele. Sub placa e placa de baza a scalerului cu numaratoarele si restul de logica de control originala.

 

 

Si o simulare la cum vor sta placile pe sasiul intermediar.

 

 

 

Cam atat deocamdata. Mai vedem pe parcurs.

 

ALEKS

[gauss]

Arata bine , ingrijit . Se vede ca exista pasiune ... si skill !

Editat Iulie 15, 2017 de gauss

[ALEKS]

Am proiectat si o varianta de prescaler cu piese pe care le am deja. Daca divizez o frecventa de ordinul sutelor de MHz cu 1000 obtin o frecventa de ordinul sutelor de kHz. Avand 6 afisoare se scaleaza bine.

A trebuit sa-mi desenez singur librariile pentru 193IE1 si 74S196. Aparent integratele astea sunt prea vechi pentru a mai prezenta interes. Doar n-am sa le arunc...

 

 

Si o simulare de cablaj. Vine blindat cu cusca din tabla pe deasupra, pentru asta sunt prevazute gauri suplimentare.

 

 

Si microschema lui 193IE1. Spune ceva de rezistenta de pull-up de >13k pe intrarea divizorului asa ca am pus si eu 15k in schema mea. Nu stiu in schimb daca intrarile negate de la 193IE1 trebuie lasate in aer sau nu. Nu prea prind limba rusa.

 

[gsabac]

In absenta semnalului de nivel ECL, circuitul autooscileaza si pentru blocarea autooscilatiilor se foloseste o rezistenta de 13K.

Aceasta insa determina micsorarea sensibilitatii la intrare pentru divizare corecta.

Se pare ca are o frecventa limita de jos de 100KHz, dar nu se specifica fronturile semnalului de intrare.

Circuitului ii trebuie o decuplare ceramica cu 500pF intre pinii de alimentare, asa cum este pe circuit,

care este proiectat destul de bine. Intrarea D negat se poate decupla cu 1nF si iesirea Q negat se poate lasa in aer.

Problema schemei este intre IC3 si IC4 unde trebuie o translatie ECL neconforma la TTL.

Asa cum este circuitul divizeaza cu 8000, cum il reduceti la 1000.

 

@gsabac

[ALEKS]

- Multumesc pentru detaliile legate de decuplarea cu 1nF pe intrarea /D si pentru decuplarea alimentarii cu 500pF. Eu prevazusem standard 100nF dar ce-i drept nu am deloc experienta cu montaje de inalta frecventa asa ca voi respecta indicatiile primite.

 

- Stiu ca in general circuitele ECL au Vcc-ul legat la 0V si Vee-ul legat la -5V. Doar ca asta are pinul 8 legat la masa si pinul 16 legat la +5V. Nu imi dau seama daca are iesiri "compatibile" TTL sau nu. Pe de alta parte, folosirea unui translator integrat cu 4 canale este superflu. Cred ca sunt putin blocat aici, intrucat nu gasesc mai multe informatii despre 193IE1. In speta daca are iesiri compatibile TTL sau trebuie translatate.

 

- Sper sa nu vorbesc prostii dar 193IE1 divizeaza cu 2 iar din 74S196 am folosit doar divizorul cu 5. Ar insemna: IN/2/2/2/5/5/5 = IN/(8x125) = IN/1000. Corectati-ma va rog daca am gresit pe undeva, fiindca este foarte posibil.

 

Aici am atasat ce am mai gasit, tot in limba rusa.

 

[gsabac]

Ati realizat corect divizarile, eu am apreciat gresit ca divizarea este cu 10.

Nivelul de iesire la alimentarea dvs. este mai mic de 800mV si depinde de frecventa si temperatura.

Tensiunea medie de iesire este in jurul valorii de circa +3,8V, adica semnalul de iesire are 3,8V+/-400mV.

Acesta trebuie translatat la TTL.

Ca observatie in legatura cu functionarea la inalta frecventa (peste 200MHz), trebuie mentionat ca trebuie

un reglaj al componentei continue pentru translatorul ECL-TTL.

 

@gsabac

[ALEKS]

Multumesc pentru mesaj. In urma observatiilor am redesenat schema, sper eu conform cu instructiunile date. Pentru translator, ar merge oare solutia propusa tip amplificator intermediar?

 

Schema electrica:

 

 

Si un cablaj:

 

 

A.

[gsabac]

Schema este aproape buna, tranzistorul bun, frecventa de functionare este doar de citiva MHz.

Schema ar trebui sa mearga perfect la 60MHz. Puteti finisa valorile cu un simulator.

 

Editare. Sa puneti ca sarcina pentru amplificator 15pF, ca echivalent pentru intrarea TTL plus traseul pe circuitul imprimat.

 

@gsabac

Editat Iulie 16, 2017 de gsabac

[ALEKS]

Am incercat sa simulez iesirea de semnal digital cu intrarea de 50 MHz.

Alti parametri nu stiu ce sa simulez.

 

 

A trebuit sa reduc mult valoarea condensatorului de intrare si a rezistorului din colector pentru a avea un grafic cat de cat cu impulsuri dreptunghiulare. Altfel, impulsurile nu erau deloc sau erau foarte taiate.

Nu stiu daca e bine ce am facut fiindca e primul montaj de inalta frecventa pe care-l construiesc asa ca invat pe parcurs din experienta dvs. si a altor participanti la discutie.

[sesebe]

R1=470K si R2=220ohm?

Dar ce gain are tranzistorul asta? 5000?

Inainte sa-i faci simularile de semnal faci cum trebuie PSF la tranzistor.

Ma gindesc la R1=22k-47k, R2=220-470 si un rezistor in emitor de 100-220 decuplat de un condesator de 1-10nF (pina in 100nF).

 

Dar si mai bine ii faci un triggerschmitt cu tranzistori pt refacerea fronturilor:

https://en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger

http://www.hobbyprojects.com/schmitt_trigger/schmitt_trigger_2.html

http://solarbotics.net/bftgu/tutorials_schmitt.html

Cred ca poti obtine performante rezonabile de comutatie la o proiectare atenta si folosind componentele potrivite.

[gsabac]

Circuitele cu tranzistorul 2N2369 la 60MHz nu pot realiza semnale dreptunghiulare, doar ceva cu fonturi rotunjite.

Schema ar trebui sa genereze un semnal cu tensiunea minima sub 0,8V si maxima de 3,2V,

Pentru condensatorul de cuplaj o valoare de 10nF este potrivita la acest amplificator adaptor.

In rest urmati indicatiile lui @sesebe de micsorare a rezistentei din baza. In serie cu generatorul din baza

puneti 50 ohmi, deoarece asa are integratul impedanta de iesire.

Puteti simula si un trigger Schmitt, dar atentie la cei 0,8V minimum pe iesire si de faptul ca trebuie

actionat de un semnal intre 600mVvv si 800mVvv.

 

@gsabac

Editat Iulie 17, 2017 de gsabac

[ALEKS]

Multumesc sesebe si gsabac pentru toate detaliile. Le rontai si le implementez in schema electrica a prescalerului pe care o voi posta in curand impreuna cu cablajul imbunatatit.

 

Intre timp am lucrat la logica de control. Masinaria va fi controlata de un set de comutatori mecanici bistabili de pe panoul frontal, de unde si necesitatea histerezisului pentru pragul de actionare si debounce. Comutarea vitezei de numarare intre 0.1 Hz, 1 Hz si 10 Hz va fi facuta cu un comutator rotativ cu 3 pozitii stabile. Va avea fie functie de frecventmetru, fie de contor de evenimente, impreuna cu alte module pe care planuiesc sa le construiesc, adaptez si interfatez.

 

Schema electrica:

 

 

Si cablajul in varianta dublu stratificat:

 

 

 

De asemenea am nevoie de un mod de a face bypass la preamplificatorul intern pe care l-am construit si prezentat in paginile anterioare. Astfel ca schema este dupa cum urmeaza:

 

 

Si mini-cablajul modulului dupa cum urmeaza. Am utilizat un microreleu cu rastrul unui circuit integrat.

 

 

Mai vedem pe parcurs...

 

A.