logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

wojlej 23 Mar 2012 15:24 32201 154
Najlepsze odpowiedzi

Why does my MAX038 generator output about 40 MHz with a large DC offset and ignore frequency adjustment, and is the fault in the schematic, PCB layout, or the IC itself?

Problem leży głównie w projekcie płytki, a nie w samym MAX038: ścieżki są za długie, masa jest prowadzona wąsko i „wężowato”, a przy takiej częstotliwości trzeba trzymać się zaleceń z datasheetu [#10711915][#10790719] Trzeba zrobić możliwie krótki tor sygnału, dać niskoomową płaszczyznę masy, podłączyć wszystkie piny GND bezpośrednio do niej i odsprzęgnąć zasilanie kondensatorami możliwie blisko nóżek układu [#10725071][#10716651] Wyjście powinno być ekranowane przewodem koncentrycznym 50 Ω / złączem BNC, bo inaczej łatwo łapie zakłócenia [#10721607][#10724070] Po przeprojektowaniu i skróceniu połączeń autor potwierdził, że zniekształcenia zniknęły i nowa płytka działa znacznie lepiej [#10789877]
Wygenerowane przez model językowy.
  • #1 10711085
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam.

    Jestem w trakcie budowy generatora na układzie MAX038, zbudowałem taki układ:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Zaprojektowałem płytkę:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Podłączyłem zasilanie i oscyloskop. Otrzymałem sygnał harmoniczny średniej jakości, o częstotliwości 40MHz i wielkiej składowej stałej. Regulacja potencjometrem częstotliwości nic nie daje. Kondensator podpięty do wejścia COSC to 100nF. Poniżej obraz z oscyloskopu:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Co jest nie tak? Czy gdzieś w schemacie jest błąd czy to może wina scalaka?
    Zasilanie oczywiście symetryczne 5V.

    Pomimo że odłączę od zasilacza masę to nic z przebiegiem się nie dzieje, bodajże lekko podnosi się do góry.

    Załączam jeszcze pliki z eagla, jeśli ktoś miałby coś do poprawy.
    Załączniki:
    • Gen.rar (2.41 MB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #2 10711915
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    A przeglądałeś notę katalogową owego scalaka.
    Inna sprawa, że płytka jest fatalnie zaprojektowana a ścieżka masy "wije się" jak wąż i jest w wielu miejscach o wiele za wąska. Przy tak dużej częstotliwości nie tylko ułożenie elementów ale i prowadzenie ścieżek ma duże znaczenie. Postaraj się inaczej ułożyć elementy, aby doprowadzenia pomiędzy nimi były jak najkrótsze i jak najmniej krzyżujące się.
    Pozdrawiam.
  • #3 10713157
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam również.
    Rozumiem co do płytki, niestety nie udało mi się zrobić tego lepiej ale na pewno ma Pan racje, więc postaram się nad nią popracować. Uważa Pan, że to tylko wina płytki? Przeglądałem notę kilka razy, elementy dobrałem tak aby nie wyjść poza parametry graniczne, pomierzyłem prą IIN i napięcie na DADJ.
    IIN od 36µA do 500µA.
    Napięcie na DADJ od -1,9V do + 1,7V.
    Wszystko zawiera się w normie, Czy jeśli coś przegapiłem w schemacie mógłby mi Pan zwrócić na to uwagę?

    Pozdrawiam.
  • #4 10716651
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    To jest forum i nie ma tu żadnych panów a tylko ci, którzy pomagają i oczekują pomocy. Pierwsze co mi się nasuwa na myśl, to nie wiem "jakim cudem" działa ci IC4 przy tak niskim i pojedynczym zasilaniu. A aby zmniejszyć zawartość harmonicznych, to większość niedociągnięć leży po stronie projektu płytki.
    Pozdrawiam.
  • #5 10717377
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam.
    Zapomniałem o tym napisać. IC4 to jest LMC6041. Po prostyu nie było go w bibliotece eagla a obudowa ma takie same wyprowadzenia. Czy jakoś powinienem "odizolować" kondensatory odpowiedzialne za zakres od reszty płytki?
  • #6 10719531
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    Mnie "wyszło" coś takiego:
    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała
    Co prawda nie jest zachowana twoja numeracja elementów i znajduje si e w projekcie płytki kilka zworek, a to po to aby ścieżki nie wiły się jak wąż po całej płytce. A to nie linia przełączania kondensatorów powinna być jakoś specjalnie izolowana ale, według noty katalogowej MAX038, wyjście (poczynając od rys2).
    Pozdrawiam.
  • #7 10721475
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam.
    Rozłożyłem elementy jak Ty i wyszło coś takiego:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Proszę o fachową opinię czy taka płytka będzie ok. Druga sprawa dotyczy ekranowania wyjścia. Nie mogę tak jak na schemacie wlutować w płytkę złącza BNC i podłączyć oscyloskop? Powinienem wyprowadzić wyjście na przewodzie koncentrycznym?

    Pozdrawiam.
  • #8 10721607
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    Już jest dużo lepiej, chociaż jest jeszcze trochę "niedoróbek". A wyjście, według zaleceń noty katalogowej powinno być ekranowane (przewód koncentryczny o impedancji 50Ω).
    Pozdrawiam.
  • #9 10721706
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Oznacza to, że zamiast gniazda BNC mam wlutować koncentryk? Za rezystorem? Co jeszcze w płytce poprawić? Bo chcę wytrawić płytkę już i sprawdzić.
  • #10 10724070
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    Gniazdo BNC może zostać (przecież jest dostosowane do przewodu koncentrycznego).
    Pozdrawiam.
  • #11 10724231
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    No więc wystarczy, że podłącze pod gniazdo BNC oscyloskop przez przewód koncentryczny tak? Jakbyś mógł mi powiedzieć co jeszcze poprawić w płytce, chciałbym wkońcu uzyskać normalny przebieg o częstotliwości 10kHz powiedzmy a nie 40MHz i z miliardem harmonicznych. Drugie pytanie to jak likwidujesz przerwy w eaglu pomiędzy masą a ścieżkami masy. Chodzi o pola zaznaczone żółtym okręgiem:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Jest jakaś opcja która powoduje zalewanie takich pustych miejsc?
  • #12 10725071
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    Mógłbyś jeszcze bardziej przybliżyć niektóre elementy, tak aby połączenia pomiędzy nimi były jak najkrótsze. Odprzęganie zasilania (kondensatory ok 100n jak najbliżej nóżek zasilania a masą) tez wpływają niebagatelnie na "czystość" przebiegu. A aby "polygon" masy nie powstawał w niechcianych miejscach, wystarczy w tych miejscach "położyć" narzędziem "Rect" odpowiedni prostokąt lub kwadrat na warstwie "bRestrict - dla dolnej i tRestrict - dla górnej"
    Pozdrawiam.
  • Pomocny post
    #14 10728108
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    Może byś zamieścił projekt a nie obrazek, bo z niego niewiele można wywnioskowaćn nawet go powiększając.
    Pozdrawiam.
  • #15 10728139
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam.

    Ok, Dołączam schemat i projekt płytki. Zamiast kondensatorów odpowiadających za zakres dodałem podstawkę IC5, wlutuje podstawkę a w nią włożę różne kondensatory.

    Ew. Może mógłbyś umieścić swój projekt tej płytki? Nie wiem jakim cudem taka ładna płytka Ci wychodzi.
    Załączniki:
    • Generator.rar (59.68 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #16 10789877
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam.
    Kolega Bonkot miał racje. Winą takich zniekształceń była niepoprawnie zaprojektowana płytka. Na nowej wszystko wygląda znacznie lepiej.
    pozdrawiam.

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała
  • #17 10790462
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #20 10802423
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Use a low-impedance ground plane, and connect all five GND pins directly to it.

    Oznacza to, że nie powinienem zalewać płytki masą GND? Oczywiście wszystkie 5 pinów mam podłączone do masy.

    Bypass V+ and Vdirectly to the ground plane with 1µF ceramic capacitors or 1µF tantalum capacitors in parallel with 1nF
    ceramics. Keep capacitor leads short (especially with
    the 1nF ceramics) to minimize series inductance


    Mam kondensatory 100nF bardzo blisko pinów zasilania. Zmiana ich na 1µF poprawi kształt przebiegów?

    If SYNC is used, DV+ must be connected to V+

    Już poprawione.

    DGND must be connected to the ground plane, and a second
    1nF ceramic should be connected as close as possible
    between DV+ and DGND (pins 16 and 15).

    Również poprawione.

    Mam kolejne pytanie.
    Otóż kondensatory odpowiedzialne za zakres chcę umieścić na osobnej płytce połączonej kablem koncentrycznym z wyprowadzeniem COSC układu MAX038. Kondensatory chcę załączać mini przekaźnikami poprzez tranzystory. Czy takie rozwiązanie pogorszy jakość sygnałów?

    P.S. A może lepiej jest użyć zamiast przekaźników kluczy analogowych 4066?
  • #21 10802590
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #23 10804923
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #25 10808164
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Wyszło coś takiego:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Złącze COSC to z prawej u góry jak i te dwa pojedyncze na dole będą wlutowane od strony ścieżek. Na płytce z układem MAX038 przy wejściu COSC będzie złącze damskie. I po prostu wszczepie tą płytkę. W załączniku projekt, czy coś takiego spełni swoją rolę?
    Załączniki:
    • COSC.rar (94.66 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #26 10808951
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #27 10809117
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Płytki głównej jeszcze nie projektowałem, te poprzednie to tylko testowe :). Płytka z kondensatorami będzie z nałożona na płytkę główną od strony elementów. Zakresy i kondensatory dobiorę zgodnie z notą katalogową. Zakresy będą zmieniane automatycznie przez mikrokontroler więc chyba nie potrzebuje dokładnie takich zakresów 1kHz-11kHz, 100kHz-1,1MHz. Pytanie jeszcze czy ułożenie elementów i prowadzenie ścieżek na płytce z kondensatorami jest ok?
  • #28 10810977
    Bonkot
    Poziom 39  
    Posty: 3084
    Pomógł: 607
    Ocena: 93
    Witam
    Ma rację kolega "marekzi". Powinieneś przewidzieć miejsce dla kondensatorów dostrojczych aby uzyskać dokładniejsze zakresy. Nie wiem także, dlaczego dla najmniejszych częstotliwości stosujesz elektrolity włączone przeciwstawnie, skoro można bez żadnego kłopotu kupić kondensator unipolarny, który ma dużo lepsze parametry od takiej konfiguracji (tolerancja, upływność... ). Pamiętaj także, że o zadanej częstotliwości decydować też będzie szerokość i długość ścieżki pomiędzy kondensatorem a doprowadzeniem do MAX-a. Więc widziałbym tą płytkę z kondensatorami włożoną w odpowiednie złącze pionowo, tak aby kondensatory znajdowały się jak najbliżej Max-a.
    Pozdrawiam.
  • #29 10811506
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #30 10812551
    wojlej
    Poziom 17  
    Posty: 366
    Ocena: 101
    Witam.

    Dzięki za fachowa poradę, oczywiście postaram się jak najbardziej zastosować do tych porad. A więc, co do elektrolitów, nie zastosuje ich. Zobaczyłem takie rozwiązanie w pewnym projekcie i stwierdziłem że zapewne jest ok. Co do kondensatorów:
    W datasheecie jest charakterystyka przestrajania częstotliwości. Na stronie 4.
    Zastosowałbym następujące pojemności:
    10µF - 1 zakres;
    100nF - 2 zakres;
    3,3nF - w sklepie jest 6,8n to dałbym dwa szeregowo to dałoby 3,4nF - 3 zakres;
    33pF - 4 zakres.

    http://www.nikomp.com.pl/cgibin/shop?show=KC000&sort=id&sid=290699ff Tu dostępne są wszystkie MKC i KFC oprócz zakresu 4.

    Do dostrojenia częstotliwości może wlutować zwykły trymer?

    Co do projektu płytki:
    Zaprojektuje płytkę na nowo. Zrobię jak mówisz. Jeżeli chodzi o kondensatory, to rozumiem, że jak najbliżej pinu COSC mają być kontaktrony a za nimi kondensatory podpięte do masy czy może przy pinie COSC kondensatory i kontaktrony mają dołączać masę?

    P.S. Ewentualnie tutaj są styrofleksowe http://www.nikomp.com.pl/cgibin/shop?show=KBZ00&sort=id&sid=290699ff

Podsumowanie tematu

✨ Użytkownik buduje generator na układzie MAX038, napotykając problemy z wysoką częstotliwością i zniekształceniami sygnału. Po wielu dyskusjach i sugestiach dotyczących projektowania płytki, poprawy ścieżek masy oraz doboru kondensatorów, udało się uzyskać poprawne przebiegi na wyjściu. Problemy z zniekształceniami sygnału były związane z długością ścieżek oraz niewłaściwym doborem rezystorów w dzielnikach napięcia. Użytkownik eksperymentował z różnymi pojemnościami i rezystorami, co pozwoliło na poprawę jakości sygnału. Ostatecznie, po wprowadzeniu poprawek, generator zaczął działać w 90%.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA