Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

MES Mariusz 04 Paź 2017 08:17 1431 30
  • #1 04 Paź 2017 08:17
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Witam.

    Dział w sam raz, więc temat tutaj zostawię.

    Jeśli znacie / znajdziecie przystępne materiały (książki, artykuły) o najprostszych generatorach budowanych na pojedynczych bramkach logicznych (schematy, wzory, obliczenia, teoria) będę wdzięczny za podlinkowanie. Dla jasności - nie chodzi o rozwiązania bardziej wyspecjalizowane (np. na popularnej kostce 555) tylko właśnie o generatory budowane na bramkach logicznych.

    Coś w stylu :
    https://www.elektronika24.pl/Cyfra,22,Generator-funkcji.html

    Powyższe aż nazbyt rozbudowane (choć wzorów brak).

    Literatura, książki, materiały online - wszystko bardzo mile widziane.

    0 29
  • Pomocny post
    #3 04 Paź 2017 08:36
    cirrostrato
    Poziom 36  

    Z mojej półki ,,Układy scalone TTL w systemach cyfrowych'' Pieńkoś, Turczyński (1980r), dodatkowo świetnie opisany ,,zapomniany'' scalak 74121. A w ogóle encyklopedia wiedzy co można zrobić z kostek TTL, wiele przykładów realizacji.

    0
  • #4 04 Paź 2017 10:43
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dwa najprostsze: inwerter z przerzutnikiem Schmitta na wejściu, kondensator wejście-masa, opornik wejście-wyjście (na tym wzorowany jest NE555), okres zależy od histerezy i iloczynu R*C; dwa inwertery, dwa oporniki i kondensator (zobacz np. schemat CD4060, tam wykorzystuje się taki układ).

    0
  • #9 04 Paź 2017 19:30
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Naszło mnie pytanie natury estetycznej. Co sądzicie o takim (krzyżowym) rysowaniu generatorów? Który sposób rysowania wydaje się Wam bardziej intuicyjny / poprawny? Bramka, za bramką, czy na krzyż?

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • #10 04 Paź 2017 20:25
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    MES Mariusz napisał:
    Co sądzicie o takim (krzyżowym) rysowaniu generatorów?
    Nie jest często spotykane, więc bardziej przyzwyczajony (i chyba nie tylko ja) jestem do tego drugiego sposobu.
    Sposób na krzyż jest typowy dla multiwibratora astabilnego, tak że z dwoma tranzystorami w tą samą stronę wygląda nietypowo, a generatory na bramkach mają odwrotnie :)

    0
  • #11 05 Paź 2017 18:32
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    jarek_lnx napisał:
    MES Mariusz napisał:
    Co sądzicie o takim (krzyżowym) rysowaniu generatorów?
    Nie jest często spotykane, więc bardziej przyzwyczajony (i chyba nie tylko ja) jestem do tego drugiego sposobu.
    Sposób na krzyż jest typowy dla multiwibratora astabilnego, tak że z dwoma tranzystorami w tą samą stronę wygląda nietypowo, a generatory na bramkach mają odwrotnie :)


    Hmm, tutaj znowu znalazłem schemat bramek ustawionych "na krzyż".

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki
    http://mlodytechnik.pl/files/kxy/praktyczny_kurs_elektroniki_cz_24.pdf

    Może przez analogię, niektórzy tak to rysują również przy generatorach?

    0
  • #12 05 Paź 2017 19:11
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Hmm, tutaj znowu znalazłem schemat bramek ustawionych "na krzyż".
    Typowy sposób rysowania przerzutników, zdziwił bym gdybyś go nie znalazł.
    Ale to coraz bardziej OT, może by tak coś na temat:
    http://www.n5dux.com/ham/files/pdf/CMOS%20Clock%20Circuits.pdf

    Albo kwarcowe
    http://www.linear.com/docs/4108
    https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-340.pdf
    http://www.ti.com/lit/pdf/szza043

    0
  • #13 06 Paź 2017 07:00
    Tytus Kosiarski
    Poziom 14  

    Witam

    Książki:

    Piotr Gajewski , Janusz Turczyński "Cyfrowe układy scalone CMOS"
    Włodzimierz Sasal „Układy scalone serii UCA64/UCY74”

    "Biblie" techniki cyfrowej u mnie swego czasu, a i teraz niekiedy się przydają.

    Pozdrawiam, KT

    0
  • #14 06 Paź 2017 10:50
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Kolejną pozycją o generatorach CMOS, z tego, co widzę, może być książka "Układy Cyfrowe. Pierwsze kroki." Piotra Góreckiego, od strony 94.

    Zastanawiam się w jakim sofcie zrobić prezentację / symulację w czasie rzeczywistym takiego generatora (na przykładzie generatora 0,5 Hz chciałbym pokazać w czasie rzeczywistym stany logiczne na nogach bramek) do wyjścia podłączając np. bufor nieodwracający i LED z rezystorem.

    Fajnie byłoby pokazać też sposób ładowania się i rozładowywania kondensatora (przebiegi analogowe na jakimś wirtualnym oscyloskopie w tle).

    Zasadę działania prostego generatora na dwóch bramkach NAND + 2 rezystory i kondensator) autor opisuje na ponad stronie ciągłego tekstu. (kilkadziesiąt / kilkaset słów). Szukam metody na pokazanie tego przy użyciu jak najmniejszej liczby słów (najlepiej bez słów).

    Z jakiego software-u mógłbym w tym celu najlepiej skorzystać?

    0
  • #16 08 Paź 2017 14:05
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Poniższy generator:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    został użyty w pewnej pozytywce (dokumentacja w załączeniu).

    Zastanawiam się, jak ułożyć wzór na ten generator.

    Klasyczny, książkowy generator ma inną budowę, zatem i wzór jest inny:

    Generator klasyczny wygląda tak:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • #18 08 Paź 2017 16:04
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    jony napisał:
    W "idealnym" przypadku wzór na częstotliwość będzie taki sam.

    T = 2t = 2•RC•ln(3) ≈ 2.2•RC

    Bo to jest praktycznie ten sam generator tylko że tym razem RS = 0Ω.


    No właśnie nie wygląda mi to na ten sam układ:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki


    W każdym razie te układy nie wyglądają tak samo:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Chyba, że te dwa są równoważne:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • #19 08 Paź 2017 16:20
    jony
    Specjalista elektronik

    To w którym miejscu błąd popełniłem?

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • #20 08 Paź 2017 16:29
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    Wygląda na to, że różnica jest w miejscu wyzwalania generatora.

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • #21 08 Paź 2017 16:32
    jony
    Specjalista elektronik

    MES Mariusz napisał:
    Wygląda na to, że różnica jest w miejscu wyzwalania generatora.

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki


    A to robi jakąś różnice ? I tak stan niski na wejściu bramki NAND zablokuje pracę generatora.

    0
  • #22 08 Paź 2017 20:25
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Różnica jest w tym, jaki stan jest na wyjściu, kiedy generator jest zablokowany - na górnym (#20) '1', na dolnym '0'.

    0
  • #23 08 Paź 2017 20:40
    jony
    Specjalista elektronik

    Ale to akurat nie ma wpływy na częstotliwość i zasadę działania samego generatora.

    0
  • #24 08 Paź 2017 21:04
    3014410
    Użytkownik usunął konto  
  • #25 10 Paź 2017 15:14
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    jony napisał:
    Ale to akurat nie ma wpływy na częstotliwość i zasadę działania samego generatora.


    W symulacjach wygląda to tak:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Co ciekawe, druga symulacja przebiega bardzo wolno. Liczy się już ponad godzinę.

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    To tak odnośnie:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • Pomocny post
    #26 10 Paź 2017 19:00
    jony
    Specjalista elektronik

    MES Mariusz napisał:
    jony napisał:
    Ale to akurat nie ma wpływy na częstotliwość i zasadę działania samego generatora.


    W symulacjach wygląda to tak:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Co ciekawe, druga symulacja przebiega bardzo wolno. Liczy się już ponad godzinę.

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    To tak odnośnie:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki


    I co niby mają pokazać te symulacje (typowy przykład GIGO)? Czy może próbuje Kolega podważyć moje słowa?

    To niech Kolega te przebiegi sobie dokładnie przeanalizuje.
    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    0
  • #27 10 Paź 2017 20:16
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    jony napisał:
    Czy może próbuje Kolega podważyć moje słowa?

    Absolutnie niczego nie podważam. Raczej zastanawiam się co robię źle, że zmiana zaledwie jednego połączenia powoduje, że symulacja w LT spice się wysypuje / trwa strasznie długo. Obie symulacje .asc w załączniku.

    Generator_NAND_Poz_G2.asc - wykonuje się prawidłowo
    Generator_NAND_Poz_G2_G.asc - wykonuje się bardzo długo (ostatecznie nie wykonuje się)

    0
  • Pomocny post
    #28 10 Paź 2017 20:46
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Symulacja bardzo spowalnia blisko progu przełączania a te idealne bramki wpadają w wysokoczęstotliwościowe oscylacje, symulator radykalnie zmniejsza timestamp i "mieli" bez końca, problem jest też z wyliczeniem punktu pracy (op).

    0
  • #29 10 Paź 2017 21:22
    MES Mariusz
    Poziom 36  

    jarek_lnx napisał:
    Symulacja bardzo spowalnia blisko progu przełączania a te idealne bramki wpadają w wysokoczęstotliwościowe oscylacje, symulator radykalnie zmniejsza timestamp i "mieli" bez końca, problem jest też z wyliczeniem punktu pracy (op).


    Dzięki za informację. Czy jest szansa na wykonanie sprawnej symulacji tego przypadku w LTspice, czy może powinienem użyć czegoś innego (Orcad Pspice, albo jeszcze coś innego). Widzę, że kolega jony użył chyba jeszcze innego softu (jakiego?). Zdaje się że miał "oryginalny" komponent 4011 do dyspozycji ?

    --- edit ---

    Dobra, widzę, że jony też użył LTspice-a, tylko z biblioteką od 4011.

    Pobrałem i załadowałem również u siebie:

    http://www.amarketplaceofideas.com/adding-series-4000-cmos-library-to-ltspice.htm
    http://www.zen22142.zen.co.uk/ltspice/addnewparts.htm

    Jednak, przy próbie symulacji dostaję następujący komunikat o błędach:

    Najprostsze generatory na bramkach logicznych 4011 - materiały / książki

    Prośba o naprowadzenie, w czym problem. Dziękuję.

    0
  • #30 11 Paź 2017 09:05
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Po ustawieniu sensownych parametrów w układzie z bramką A - czas propagacji 100ns, czasy narastania/opadania 50ns symulacja liczy się w sekundę i nie ma oscylacji przy przełączaniu.

    Symulacja kol jony też nie była bez problemowa bo od 100us do 500us widać te same szybkozmienne oscylacje o małej amplitudzie, zamiast normalnej zmiany stanu.

    Cytat:
    Jednak, przy próbie symulacji dostaję następujący komunikat o błędach:
    Nie dołączyłeś biblioteki.

    1