Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

wojlej 23 Mar 2012 15:24 25778 153
  • #1 23 Mar 2012 15:24
    wojlej
    Poziom 17  

    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.

    0 29
  • #2 23 Mar 2012 19:46
    Bonkot
    Poziom 39  

    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.

    0
  • #3 24 Mar 2012 07:20
    wojlej
    Poziom 17  

    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.

    0
  • #4 25 Mar 2012 10:46
    Bonkot
    Poziom 39  

    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.

    0
  • #5 25 Mar 2012 13:56
    wojlej
    Poziom 17  

    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?

    0
  • #6 25 Mar 2012 21:57
    Bonkot
    Poziom 39  

    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.

    1
  • #7 26 Mar 2012 15:46
    wojlej
    Poziom 17  

    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.

    0
  • #8 26 Mar 2012 16:28
    Bonkot
    Poziom 39  

    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.

    0
  • #9 26 Mar 2012 16:53
    wojlej
    Poziom 17  

    Oznacza to, że zamiast gniazda BNC mam wlutować koncentryk? Za rezystorem? Co jeszcze w płytce poprawić? Bo chcę wytrawić płytkę już i sprawdzić.

    0
  • #10 27 Mar 2012 08:23
    Bonkot
    Poziom 39  

    Witam
    Gniazdo BNC może zostać (przecież jest dostosowane do przewodu koncentrycznego).
    Pozdrawiam.

    0
  • #11 27 Mar 2012 09:46
    wojlej
    Poziom 17  

    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?

    0
  • #12 27 Mar 2012 14:54
    Bonkot
    Poziom 39  

    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.

    0
  • #13 27 Mar 2012 17:01
    wojlej
    Poziom 17  

    Witam,
    Przybliżyłem elementy do siebie. Teraz mam coś takiego:

    Generator MAX038 zbyt duża częstotlliwość i składowa stała

    Czy po wytrawieniu tej płytki powinno być wszystko ok?

    0
  • Pomocny post
    #14 28 Mar 2012 09:20
    Bonkot
    Poziom 39  

    Witam
    Może byś zamieścił projekt a nie obrazek, bo z niego niewiele można wywnioskowaćn nawet go powiększając.
    Pozdrawiam.

    0
  • #15 28 Mar 2012 09:31
    wojlej
    Poziom 17  

    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.

    0
  • #16 13 Kwi 2012 16:20
    wojlej
    Poziom 17  

    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

    0
  • #17 13 Kwi 2012 19:09
    marekzi
    Poziom 38  

    Lepiej, ale czy dobrze?
    Okropne zwisy/przerzuty na szczytach trójkąta, i to już przy 10kHz.
    Nawet na sinusie je widać.

    0
  • #18 13 Kwi 2012 19:35
    wojlej
    Poziom 17  

    Co można w takim razie jeszcze zrobić? Co poprawić? Co zmienić?

    0
  • #20 16 Kwi 2012 22:20
    wojlej
    Poziom 17  

    Code:
    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.

    Code:
    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?

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

    Już poprawione.

    Code:
    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?

    0
  • #21 16 Kwi 2012 22:51
    marekzi
    Poziom 38  

    Zastosuj się do zalecenia o kondensatorach, ich wyprowadzeniach itp.
    To nic nie kosztuje. Zawsze można to zrobić od strony druku.
    Wg mnie (tu teoretyzuję) te szpilki na szczytach trójkąta powstają w momencie kluczowania źródeł prądowych zasilających kondensator główny - silne impulsy prądu mogą przenosić się przez zasilanie (masę) jako owe szpilki. Dlatego ważne jest prowadzenie masy do poszczególnych pinów układu MAX aby impulsy prądu z jednego pinu nie dawały zakłóceń (zmiany potencjału masy na oporności ścieżki) do innego pinu , (low impedance) oraz odsprzęganie zasilania kondensatorami jak w datasheet.

    Co do przełączania kondensatorów - rozumiem, że miniprzekaźniki to kontaktrony? - jeśli tak to pomysł dobry, ale należało użyć wersji mini np. coś w rodzaju http://www.pickeringrelay.com/sil.html albo https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/assets/datasheets/smMEDER-MS_data_e.pdf i raczej na płycie głównej, aby skrócić połączenia do COSC układu MAX038.
    Kablem? - można ale w sytuacji gdy nie przewidziałeś kondensatorów na płycie głównej chyba lepszym rozwiązaniem będzie "wszczep" czyli mała płytka z owymi kondensatorami, kontaktronami i tranzystorami wlutowana w płytę główną na kołkach dł. 10-15mm odpowiednio rozmieszczonymi.

    0
  • #23 17 Kwi 2012 18:30
    marekzi
    Poziom 38  

    Jeszcze co do kluczy półprzewodnikowych np. 4066 - nie mam tu doświadczeń, ale obawiałbym się wpływu rezystancji takiego klucza, w dodatku ta rezystancja jest nieliniowa, na niej będzie różny spadek napięcia wywołanego prądem ładowania kondensatora.
    W dodatku pojemność zatkanych kluczy dołączy sporo pojemności na stałe.

    Te kontaktrony są OK, ale szerokie bo to DIP14, są węższe o szerokości ok. 4-5mm.
    Czytaj datasheet (PDF) - tam jest wiele informacji.
    Jeśli będziesz je włączał tranzystorami, nie zapomnij o diodach.

    0
  • #25 18 Kwi 2012 15:33
    wojlej
    Poziom 17  

    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?

    0
  • #26 18 Kwi 2012 19:17
    marekzi
    Poziom 38  

    Zapewne tak.
    Ta płytka będzie wlutowana w główną płytę od jej strony druku? - masz tam miejsce na nią?, i czy przewidziałeś ile miejsca zajmują kondensatory?
    Inna sprawa to , że będziesz musiał "dostroić" każdy zakres (bo domyślam się, że chcesz mieć zakresy typu 1kHz-11kHz, 100kHz-1,1MHz itd) pojemnością danego kondensatora (pojemności masz 5% albo 10% - nigdy nie trafisz we właściwą) - czyli trzeba dolutowywać równolegle. Powinieneś przewidzieć na to miejsce.

    0
  • #27 18 Kwi 2012 19:56
    wojlej
    Poziom 17  

    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?

    0
  • #28 19 Kwi 2012 11:50
    Bonkot
    Poziom 39  

    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.

    0
  • #29 19 Kwi 2012 14:51
    marekzi
    Poziom 38  

    Takie "wszczepy" robi się w sytuacjach gdy mamy gotową, uruchomioną płytkę a chcemy dokonać modyfikacji, które się na niej nie mieszczą, albo gdy brakuje nam jakiegoś elementu i chcemy go zastąpić innym - większym, itp.
    Zaprojektuj od nowa całą płytkę generatora, kierując się zaleceniami z datasheet, podpatruj gotowe rozwiązania i uzyskane efekty (są w sieci).
    Sugerowałbym rozważenie prowadzenia osobnych ścieżek masy i zasilania do wszystkich pinów i łączenie ich w jednym węźle przy zasilaczu.
    Raczej bez takich "wszczepów", a jeśli już to w pionie (o ile masz na to miejsce), bez złącza które wnosi pojemności i indukcyjności (wlutowana pionowo). Szyna MAX038 do której podłączone będą kondensatory powinna być krótka, nie rozbudowana, najlepiej do niej przyłączyć kontaktrony a od nich dopiero kondensatory bo one zajmują więcej miejsca i wówczas z ich rozmieszczeniem możesz iść na zewnątrz - boki.
    Jakie pojemności tam przewidujesz? - ważne aby zastosować kondensatory stabilne temperaturowo, bez upływności - to ważne, bo prąd upływu bardzo wpływa na stabilność częstotliwości. Bardzo dobre są stare styrofleksy KSF (z czasów PRL) - już nieprodukowane ale do zdobycia z wylutu ze staroci, poliwęglanowe MKC i FKC (też nieprodukowane ale do kupienie np. w Nikomp-ie czy na e-bay'u). Żadne MKT, MKS, w ostateczności polipropylenowe. Jeśli elektrolity - w datasheet nie polecają polarnych, ale że tam napięcie wynosi 0-1V (minus 1V - elektrolit "plusem" do masy) to proponuję spróbować (próba - sprawdzić) następująco: elektrolit tantalowy minusem do COSC, plusem do +5V (nie do masy) - aby miał on składową stałą 5V i składową zmienną 1V. Ja w swoim generatorze tak zrobiłem (nie na MAX038; - składowa zmienna 2,25V na składowej stałej 5V) i tantale 10V sprawowały się OK, chociaż najlepsze rezultaty (stabilność) miałem na rosyjskich kondensatorach niobowo-półprzewodnikowych serii K-53. Przy okazji sprawdź, (bo to może być problem) jak zachowa się taki elektrolit rozładowany i dołączony (przełącznikiem czy kontaktronem) do COSC - bo musi się najpierw naładować do 5V a to troszkę potrwa (ja przełączałem Isostatami, więc nie było problemów z dołączaniem odłączonych elektrolitów do masy - przez opornik 100Ω, dzięki czemu cały czas były pod napięciem 5V i w takim stanie były przez Isostat dołączane do generatora). Taki zabieg jest też wskazany dla wszelkiego typu elektrolitów, które nie lubią pozostawać bez napięcia (odłączone), również z tego powodu, że po podłączeniu wzrasta znacznie ich prąd upływu (zmiana częstotliwości generatora). Dlatego warto to sprawdzić i rozważyć, czy elektrolitów nie trzeba "przełączać" każdy dwoma kontaktronami (albo jednym przełącznym) - przełączać "-" między masą a pinem COSC (przy "+" dołączonym do +5V).
    Z kondensatorami warto się postarać. Wiedząc jakie tam wstawisz (gabaryty, ilość) - projektuj płytkę, nie zapominając o polach lutowniczych dla kondensatorów korekcyjnych na każdym zakresie (ja miałem na każdym zakresie 3 albo i 4 pola). Jako korekcyjne stosowałem styrofleksy (>100pF), albo ceramiczne rurkowe (<100pF).
    Jeśli chcesz zrobić ten generator porządnie to zalecam próby i testy choćby na tej testowej płytce albo na "desce" - coś w tym rodzaju: https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?t=1938712&highlight=
    i próby, zmiany, eksperymenty...

    Jeszcze co do elektrolitów niepolarnych - pomijając ze są drogie i trudnodostępne, to z ich upływnością jest baardzo różnie. Z tego co pamiętam często mają ją one sporo większą od zwykłych polarnych, chyba że ostatnio coś się zmieniło (proszę mnie poprawić).

    0
  • #30 19 Kwi 2012 19:52
    wojlej
    Poziom 17  

    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

    0
TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo