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

Jak uzyskać precyzyjne opóźnienie sygnału 10 ns, 100 ns, 1 us?

cada99 14 Kwi 2025 11:40 690 23
REKLAMA
  • #1 21518648
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Może mi ktoś podpowie, jak osiągnąć dość precyzyjne opóźnienie sygnału, np. 10 ns, 100 ns, 1 us? Pierwsza myśl to kondensator ładowany przez rezystor. No ale wtedy wchodzi duży rozrzut parametrów, szczególnie kondensatorów, plus zmiany temperaturowe i starzenia. A to nie będzie jedna sztuka, więc drogo.
  • REKLAMA
  • #2 21518656
    JacekCz
    Poziom 42  
    Posty: 8670
    Pomógł: 760
    Ocena: 1462
    JAKIEGO sygnału? Dopóki nie uściślisz, nie da się ściśle odpowiedzieć.
  • #3 21518700
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Racja, chodzi o zwykły sygnał cyfrowy o napięciu np. 5 V.
  • Pomocny post
    #4 21518718
    viayner
    Poziom 43  
    Posty: 10625
    Pomógł: 1563
    Ocena: 2046
    Witam, układy 74121 lub 74123 lub nawet na bramkach, jeśli chcesz je sobie liczyć.
    Pozdrawiam
    PS. Dopiero spojrzałem, że chcesz mieć 10 ns, może po prostu dodaj do układu 1/kilka bramek serii "S", każda to około 3-5 ns, "LS" to 10 ns.
  • #5 21518769
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Hmmm, tylko te scalaki są dość drogie, a ja potrzebuję z 10. Więc może jeszcze jakiś pomysł na czasy z przedziału 100 ns - 1 µs.
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #6 21518895
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22618
    Pomógł: 4179
    Ocena: 6058
    cada99 napisał:
    Hmmm, tylko te scalaki są dość drogie, a ja potrzebuję z 10.
    Bo się nie kupuje muzealnych egzemplarzy 74123, ale nowsze odmiany jak 74HC123. A w ogóle to jest układ monostabilny, a nie opóźnienie.

    Jest wiele sposobów na realizację opóźnienia. Można zrobić obwód RC i za nim dać bramkę Schmitta albo komparator z histerezą zależnie od wymaganej dokładności.
    Cytat:

    Pierwsza myśl to kondensator ładowany przez rezystor. No ale wtedy wchodzi duży rozrzut parametrów, szczególnie kondensatorów, plus zmiany temperaturowe i starzenia. A to nie będzie jedna sztuka, więc drogo.
    Jakiej dokładności oczekujesz?
  • #7 21519027
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Najgorszej z możliwych, czyli powtarzalnej w każdym złożonym układzie.
    A tak naprawdę to chcę bardzo precyzyjnie opóźnić ten sygnał. Przy zakresie 10ns to na pewno potrzebuję dokładności rzędu 1ns, ale przy 100ns też przydałaby się dokładność na poziomie 1ns czyli 1%.
    To są już tak krótkie czasy że ciężko dobierać tutaj kondensator.
  • #8 21519056
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22618
    Pomógł: 4179
    Ocena: 6058
    cada99 napisał:
    To są już tak krótkie czasy że ciężko dobierać tutaj kondensator.
    Kondensator to nie problem akurat dla małych pojemności są dostępne kondensatory wysokiej jakości, stabilne i o małych tolerancjach. Półprzewodniki będą większym problemem, z bramek należało by zrezygnować.

    A jaki jest czas trwania impulsów? Powinien być kilka razy dłuższy niż czas opóźnienia.

    A co jest źródłem impulsów? czy parametry impulsu ty ustalasz? czy nie masz wpływu.
  • #9 21519069
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Czas trwania impulsu będzie oczywiście znacznie dłuższy niż opóźnienie, przynajmniej 5-10 razy w najbardziej ekstremalnej sytuacji.
    Z tym źródłem impulsów to skomplikowane, niby sam ustalam, ale pewne wymogi mnie ograniczają. Dlatego zadałem pytanie od razu o 3 rzędy wielkości.
  • #10 21519208
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22618
    Pomógł: 4179
    Ocena: 6058
    Łatwiej zbudować generator, który będzie miał wyjścia z opóźnieniem. Przede wszystkim rozwiązania cyfrowe wchodzą w grę. A tak, jak zdefiniowałeś, wyeliminowałeś cyfrowe.

    cada99 napisał:
    ale pewne wymogi mnie ograniczają.

    To dlaczego nie podałeś wymagań, a od razu sposób realizacji nie wiedząc, czy jest poprawny?

    P.S. Jak zwykle okazuje się, że trudne pytania na Elektrodzie to zawsze XY problem.
  • REKLAMA
  • #11 21519304
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Jestem na etapie projektowania, wiem, że muszę tak jakby przesunąć w fazie sygnał, czyli w przypadku cyfrowym opóźnić.
    Nie wiem jeszcze dokładnie, o ile, najpierw sprawdzam, jaka będzie tego dokładność w poszczególnych zakresach i koszt. Bo po co mam projektować cały układ, skoro te opóźnienia może trzeba będzie realizować jakimś uC, żeby na kwarcu miał odpowiednią dokładność.
  • #13 21519677
    JacekCz
    Poziom 42  
    Posty: 8670
    Pomógł: 760
    Ocena: 1462
    jarek_lnx napisał:
    P.S. Jak zwykle okazuje się, że trudne pytania na Elektrodzie to zawsze XY problem.



    Mam tutaj podobne przekonanie.

    Dodano po 2 [minuty]:

    viayner napisał:
    może będzie prościej, jak autor napisze dokładnie, co to za układ projektuje, wtedy coś można dobrać.


    Bez tego wątek niczego nie da.
  • #17 21519872
    Jacekser
    Poziom 26  
    Posty: 1116
    Pomógł: 27
    Ocena: 329
    _jta_ napisał:
    A gdyby tak w kawałku przewodu robić wielokrotne odbicia, zliczać je, i po odpowiedniej liczbie odbić przekazywać sygnał dalej?

    Przy impulsie-zgoda.Tylko autor ciągle nie pisze jaki to sygnał -!
  • Pomocny post
    #18 21519910
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48926
    Pomógł: 3202
    Ocena: 4214
    Napisał, że ma to być cyfrowy - ale np. czy opóźnienie ma dotyczyć jednego zbocza, czy obu, już nie widzę.

    Można by rozważyć użycie rejestrów przesuwnych i dobierać liczbę bitów - ale to może wyjść drogo. Procesor? Przynajmniej STM32, i to jakiś szybszy. Tylko w każdej z tych wersji to działa synchronicznie z zegarem...
  • REKLAMA
  • #19 21519970
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Zbocze narastające, chociaż to, czy koniec sygnału będzie opóźniony, to już mnie za bardzo nie interesuje.
  • #20 21520067
    pikarel
    Poziom 39  
    Posty: 4995
    Pomógł: 409
    Ocena: 1828
    cada99 napisał:
    Jestem na etapie projektowania, wiem, że muszę tak jakby przesunąć w fazie sygnał, czyli w przypadku cyfrowym opóźnić.
    Nie wiem jeszcze dokładnie, o ile, najpierw sprawdzam, jaka będzie tego dokładność w poszczególnych zakresach i koszt. Bo po co mam projektować cały układ, skoro te opóźnienia może trzeba będzie realizować jakimś uC, żeby na kwarcu miał odpowiednią dokładność.

    Pokaż, co dotąd zaprojektowałeś.
  • #21 21520307
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    Projekt jest komercyjny, więc nic nie będę udostępniał.
    Natomiast na razie sprawdzam parametry czasowe układów scalonych i robię symulacje w LTspice, ponieważ nie wiem, gdzie mój Siglent 100 MHz 1 GSa/s wymięknie.
  • #22 21520694
    viayner
    Poziom 43  
    Posty: 10625
    Pomógł: 1563
    Ocena: 2046
    Witam,
    cada99 napisał:
    Zbocze narastające, chociaż to, czy koniec sygnału będzie opóźniony, to już mnie za bardzo nie interesuje.

    to brzmi nieco nierealnie, układ, w którym nie interesuje cię długość impulsu? A co będzie, jak impuls będzie za krótki do detekcji czy wręcz zniknie, skoro przesuwamy tylko zbocze narastające?
    Nie interesuje nas cały twój projekt czy jego zastosowanie komercyjne, a układ generujący impulsy i ewentualnie co się z tym impulsem dalej dzieje = detektor ich.
    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    #23 21520829
    kris8888
    Poziom 41  
    Posty: 6883
    Pomógł: 532
    Ocena: 1880
    Poczytaj sobie i pooglądaj na YT materiały (schematy) na temat takiego zabytkowego, polskiego komputera MERA 400. Komputer miał procesor asynchroniczny, zbudowany na pojedynczych TTL-ach i konieczne było w związku z tym zapewnienie precyzyjnego opóźnienia niektórych z sygnałów cyfrowych. Zrealizowano to wykorzystując m.in. wieloobrotowe potencjometry precyzyjne. Możesz powielić zastosowane tam rozwiązania układowe.
    Tu jeden z kilku filmów na ten temat:
    https://youtu.be/Y59hgZ5_7sk
  • #24 21521786
    cada99
    Poziom 4  
    Posty: 96
    Ocena: 5
    viayner napisał:

    to brzmi nieco nierealnie, układ, w którym nie interesuje cię długość impulsu? A co będzie, jak impuls będzie za krótki do detekcji czy wręcz zniknie, skoro przesuwamy tylko zbocze narastające?


    Spokojnie, to jest tak dobrane, że impuls ma odpowiednią długość, natomiast opóźnienie go na jednym z wejść o konkretny odcinek czasu to, jak widać, trudniejsze. A impuls jest długi i przesunięcie go o tak mały docinek sprawi, że nadal oba wejścia otrzymają go niemal synchronicznie.
    Tu jeszcze przy małych czasach muszę wziąć pod uwagę pojemności. Ale to już sobie na przebiegach zobaczę. Zanim złożę cały układ, to pewnie z tydzień albo dwa.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy uzyskania precyzyjnego opóźnienia sygnału cyfrowego 5 V o wartościach 10 ns, 100 ns i 1 µs z dokładnością około 1 ns. Rozważano różne metody, w tym układy monostabilne 74121, 74123 oraz ich nowsze wersje 74HC123, a także opóźnienia realizowane przez bramki logiczne serii S i LS. Zwrócono uwagę, że układy monostabilne generują impuls, a nie stałe opóźnienie, dlatego proponowano układy RC z bramką Schmitta lub komparatorem histerezowym dla lepszej powtarzalności. Poruszono problem stabilności kondensatorów i wpływu temperatury oraz starzenia na parametry. Wskazano, że dla 10 ns opóźnienia można użyć odpowiednio długiego przewodu (~2,5 m) jako linię opóźniającą, pod warunkiem eliminacji odbić sygnału. Zaproponowano także rozwiązania cyfrowe, takie jak rejestry przesuwne lub mikrokontrolery (np. STM32) do generowania opóźnień synchronicznych z zegarem, choć mogą być droższe. Wspomniano o komercyjnym charakterze projektu i symulacjach w LTspice oraz ograniczeniach sprzętowych oscyloskopu Siglent 100 MHz 1 GSa/s. Dodatkowo zasugerowano zapoznanie się z historycznymi rozwiązaniami z komputera MERA 400, gdzie precyzyjne opóźnienia realizowano m.in. za pomocą wieloobrotowych potencjometrów. Podkreślono, że impuls ma być długi, a opóźnienie dotyczy głównie zbocza narastającego, co ułatwia synchronizację sygnałów w układzie.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA