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

generator kwarcowy-problem

zajczyk 23 Mar 2006 11:56 3056 17
  • #1 23 Mar 2006 11:56
    zajczyk
    Poziom 13  

    W ostatnim czasie w moje ręce trafilo kilka scalonych generatorów kwarcowych w obudowach metalowych DIP, podłączyłem jeden do zasilania 5V ,dalem mu kondensator filtrujący i pod wyjście podłączyłem sondę oscyloskopową 10 megaomów. Jakież było moje zdziwienie gdy zamiast przebiegu prostokątnego 20MHZ otrzymałem piękną sinusoidę. Czy mógłby mi ktoś powiedziec dlaczego, przydałaby się tez podpowiedż jeżeli cos zrobiłem nie tak.

    0 17
  • Sklep HeluKabel
  • #2 23 Mar 2006 15:56
    Jerzy Węglorz
    Poziom 38  

    Jakie oznaczenie typu?
    Czy sprawdziłeś w danych katalogowych, że ma dawać prostokąt?
    A może pasmo Twojego oscyloskopu nie pozwala na zobaczenie kolejnych nieparzystych harmonicznych (60 - 100 - 140 MHz)?

    0
  • Sklep HeluKabel
  • #3 23 Mar 2006 17:40
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A może ten kondensator filtrujący je przytłumił? Albo pojemność kabla?

    0
  • #4 24 Mar 2006 13:06
    zajczyk
    Poziom 13  

    Testowane generatory miały częstotliwość odpowiednio: 28mhz;30mhz;47mhz; 49mhz, dokładnych cyfr po przecinku w tej chwili nie pamiętam, z tego co wiem takie generatory są wykonywane tylko z wyjściem "prostokąt". Wszystki generatory wyglądały standardowo - metalowa czteronóżkowa obudowa wielkości dil 14 pochodziły one z płyt głównych starych stacji roboczych IBM ale nie standardu PC. Co do mojego oscyloskopu to ma on pasmo 40MHZ. Niezależnie od wybranego generatora wszystkie przebiegi były sinusoidami -oczywiście o różnej częstotliwości. Co do kondensatora to przebieg wyglądał tak samo bez niego jak i z nim.Wszystko badałem sondą 1:10 więc nie mai tu chyba wpływu pojemność wejściowa oscyloskopu

    0
  • #5 24 Mar 2006 15:15
    humek
    Poziom 32  

    swego czasu w radiotelefonach np ZEW i stacjach bazowych przekaznikowych były stosowane takie generatory jako moduły i wszystkie dawały sinusoide.Nic nowego, zalezy czy generator był wykonany na tranzystorach czy układzie TTL i jakie było jego przeznaczenie.

    0
  • #6 24 Mar 2006 17:45
    Jerzy Węglorz
    Poziom 38  

    Przebieg prostokątny można rozwinąć w szereg Fouriera, jeżeli jest symetryczny, to posiada tylko nieparzyste harmoniczne o kolejno malejacych amplitudach.
    Najniższa z obserwowanych częstotliwości jest 28 MHz, a więc oprócz czestotliwości podstawowej w przebiegu prostokątnym musiałyby sie znaleźć częstotliwości: 84 Mhz, 140 Mhz, 196 Mhz ... itd.
    Wszystkie te częstotliwości (o szybko malejacych amplitudach) są poza pasmem oscyloskopu (40 MHz - ze spadkiem 3 dB!), więc ich śladu można nie zobaczyc w kształcie przebiegu - niezależnie od tego, czy generowany jest prostokąt, czy sinusoida.
    Dodatkowo: nie wiadomo, jak ostro opada charakterystyka przenoszenia tego oscyloskopu, jeżeli dla częstotliwości 84 MHz jest już tłumienie 20 dB (a może być więcej!), to składowa o teoretycznej amplitudzie 30% będzie miała tylko 3%, więc zmieści się prawie w grubości kreski na ekranie.
    Wniosek: tym przyrządem nie można stwierdzić, jaki jest kształt przebiegu.

    0
  • #7 27 Mar 2006 12:13
    zajczyk
    Poziom 13  

    Jerzy ma chyba racje. Te generatory rzeczywiście generują dużo harmonicznych. Teraz załapałem - podłączałem je wcześniej do częstościomierza i zdarzało się czasami że w zależności od tego czy uzyłem zwykłego koncentryka czy sondy oscyloskopowej 1:1, czasami wyskakiwała na wyświetlaczu dwukrotnie lub trzykrotnie większa wartość. Wiedziałem mniej więcej skąd to się bierze i nie przykładałem do tego takiej uwagi, ale nie przepuszczałem też że może mieć to wpływ na wygląd przebiegu w oscyloskopie. Tylko niech mi jescze ktoś powie czy jeżeli w szereg z oscyloskopem włączę filtr dolnoprzepustowy powiedzmy na 35MHZ to uzyskam ładny prostokąt z oscylatora 28mhz????

    0
  • #8 27 Mar 2006 13:13
    Jerzy Węglorz
    Poziom 38  

    Wprost przeciwnie!
    Dostaniesz piękną sinusoidę! Przebieg prostokątny 1V, ma 1V sinusoidy o częstotliwości 28 MHz, 0,33V sinusoidy 84MHz, 0,2V- 140MHz, 0,14V- 196 MHz itd. Filtr dolnoprzepustowy nie przepuści oczywiście tych wszystkich wyższych częstotliwości, więc nie zobaczysz innego kształtu, tylko składową podstawową. Gdybyś dał filtr górnoprzepustowy, to byłaby (mała!) szansa, że jeżeli oscyloskop byłby w stanie pokazać jeszcze 84 MHz, to ta czestotliwość była by słabo widoczna, a oczywiscie 140 MHz już nie zobaczysz.
    Jeżeli chcesz dostać na 100% prostokąt, to sygnał musiałbyś przepuścić przez bramkę np. 74LS132 - to jest Schmitt, wiec napewno na wyjściu musi być prostokąt. Wtedy jeszcze raz możesz sprawdzić, co Ci pokazuje oscyloskop ...

    0
  • #9 27 Mar 2006 13:37
    zajczyk
    Poziom 13  

    To w takim razie w jaki sposób te generatory pracują z układami bez schmidta. W katalogu wyrażnie piszą że taki układy mają wyjście w standardzie TTL, więc musi generować prostokąt. Skąd więc w notach te piękne prostokątne oscylogramy?

    0
  • #10 27 Mar 2006 15:56
    Jerzy Węglorz
    Poziom 38  

    Po piersze - papier jest cierpliwy, po drugie - oscylogramy są robione przyrządem o znaaaaacznie szerszym paśmie (np. 200 MHz, albo i lepiej), po trzecie nie wszystkie TTL-e chodzą tak wysoko, dopiero LS-y, ALS-y, AS-y i FAST-y potrafią pracować dość wysoko, również ACL, FCT, AHC i rodzina BiCMOS.
    Dla częstotliwości 28 MHz cały okres trwa ok. 35 nanosekund, a więc, jeżeli przez 9 ns sygnał narasta od 0 do maximum, potem przez 2x9nsek opada do -maximum, a wreszcie przez 9 ns narasta do zera, to nie ma czasu na "płaski" odcinek, nie zobaczysz protokąta, choćby był! TTL-e "LS" są 3 - 4 razy szybsze, niż zwykłe TTL-e, dlatego Ci polecałem 74LS132, żebyś na jego wyjściu miał "murowany" prostokąt. A że go nie zobaczysz - to tylko wina oscyloskopu.
    74LS132 kosztuje chyba 1 zł, albo coś około tego ...

    0
  • #11 28 Mar 2006 13:43
    zajczyk
    Poziom 13  

    Po tym wszystkim co tutaj przeczytałem to mam lekkiego doła,a tak gwoli ścisłości dołączam skan generatorków o których mowa.
    Oprócz generatorów w obudowie dip w tej chwili staram się jakoś "opanować" generatorek na zwykłym kwarcu. Tu jest już trochę lepiej, przy kwarcu 7 mhz i bramkach serii AS udało się uzyskać przebieg prostokątny ale z dużymi oscylacjami po narastającym lub opadającym zboczu. Teraz zastanawiam się jak je usunąć

    0
  • #12 28 Mar 2006 15:07
    nemo07
    Poziom 36  

    zajczyk napisał:
    Oprócz generatorów w obudowie dip w tej chwili staram się jakoś "opanować" generatorek na zwykłym kwarcu. Tu jest już trochę lepiej, przy kwarcu 7 mhz i bramkach serii AS udało się uzyskać przebieg prostokątny ale z dużymi oscylacjami po narastającym lub opadającym zboczu. Teraz zastanawiam się jak je usunąć
    Witam.
    Nie dyskutuj z Jerzym Węglorzem, który wie, o czym mówi :!:
    Te oscylacje na zboczach nie mają miejsca, lecz powstają w układach korekcji Twojego oscyloskopu. Tanie skopy mają niskie pasmo i są przekorygowane w celu osiągnięcia "spec dla sinusa" (-3dB dla Fmax).
    Aby widzieć w miarę wiernie prostokąt 7MHz trzeba mieć skop z pasmem powyżej 5 harmonicznej (Fmax ≥ 50MHz). Twój skop "podbija" właśnie w tym zakresie sygnał.
    Również zwykła sonda zniekształca sygnał.
    TEK 2465A ma spec 350MHz (-3dB sinus) i łagodną korekcję, dzięki czemu można na nim obserwować sygnały do 1GHz i powyżej. Przy użyciu standardowej sondy z pasmem 150MHz sygnał z oscylatora TTL 40MHz wygląda jak próbka z sieci 50Hz, ale z sondą FET P6201 (rise time ca. 0.6ns) ten sam przebieg wygląda już książkowo.
    Problem Twojego oscyloskopu leży w tym, że ma on zbyt niską slew rate i na domiar przekorygowaną, i nie nadaje się do techniki digitalnej. Przerosty, jakie widzisz, zobaczysz również przy oscylatorze 1MHz o ile tylko będzie on dawał dostatecznie strome zbocza. Tu się kłania teorem Nyquista i teoria analizy widmowej sygnału (transformacja Fouriera).
    Pozdrawiam.

    0
  • #13 28 Mar 2006 21:37
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Być może tak jest. Lepsze (nawet nie jakieś super) oscyloskopy mają generator prostokąta do sprawdzania.
    Może to również być spowodowane odbiciami na przewodach (również zasilania), albo źle zestrojoną sondą.

    0
  • #14 29 Mar 2006 16:52
    zajczyk
    Poziom 13  

    No to w tej chwili dowiedziałem się wielu ciekawych rzeczy. Dotychczas żyłem w pasmie DC-1MHZ) więc teraz kupiłem sobie oscyloskop (IWATSU 40MHZ - coś podobnego do kikusui) z pasmem które według mnie dawało spory zapas. W ten sposób chciałem sobie parę rzeczy wyjaśnic i przejść o krok dalej, ale teraz znowu okazuje się że nie jest to takie proste jak sobie wyobrażałem.

    0
  • #15 29 Mar 2006 22:51
    nemo07
    Poziom 36  

    Zajczyk.
    Współczesne bramki TTL dają zbocza tr/tf rzędu kilku ns. I takie jest wyjście typowego oscylatora TTL, o ile nie obciążone nadmierną pojemnością.
    Oznacza to, że pasmo wymagane od skopa musi być > 2/tr, czyli rzędu kilkuset MHz jeśli obraz ma przypominać realny impuls. Wolniejszy skop wyczaruje wolniejsze zbocza, niż są faktycznie.
    Skop 40MHz nie jest tragedią, o ile trzyma spec co do przerostów.
    Sama sonda wysokoimpedancyjna (1MΩ) powoduje duże przerosty, bo jest z definicji nie do skompensowania i dlatego nieprzydatna.
    Do TTL najlepiej użyć szerokopasmową sondę własnej konstrukcji:
    Kabel 50Ω, na wejściu skopa zapięty terminator BNC 50Ω. Po stronie próbkującej podobny terminator 50Ω (np. SMD) i z "hot" idziesz (możliwie krótkim przewodem!) na mierzony układ przez opornik 510Ω (znacznie obciąża układ!, sonda 1:20), 5kΩ (1:200) itp.
    Pozdrawiam

    0
  • #16 29 Mar 2006 23:41
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Terminatory po obu stronach to dobry pomysł - po stronie oscyloskopu i tak będzie odbicie (pojemność wejściowa).

    0
  • #17 30 Mar 2006 14:21
    zajczyk
    Poziom 13  

    nemo07 napisał:

    Skop 40MHz nie jest tragedią, o ile trzyma spec co do przerostów.
    Sama sonda wysokoimpedancyjna (1MΩ) powoduje duże przerosty, bo jest z definicji nie do skompensowania i dlatego nieprzydatna.
    Do TTL najlepiej użyć szerokopasmową sondę własnej konstrukcji:
    Kabel 50Ω, na wejściu skopa zapięty terminator BNC 50Ω. Po stronie próbkującej podobny terminator 50Ω (np. SMD) i z "hot" idziesz (możliwie krótkim przewodem!) na mierzony układ przez opornik 510Ω (znacznie obciąża układ!, sonda 1:20), 5kΩ (1:200) itp.

    Czy terminator użyty do sondy to ma być "wtyk końcowy 50 OM" dostepny np w TME . Czy znajdę gdzieś na elektrodzie pełny schemat i opis tej sondy.
    Czy pozwoli ona na ograniczenie odbić i oscylacji? Gdzie szukac materiałów (książek) o interpretacji przebiegów z oscyloskopu?

    0
  • #18 04 Maj 2006 13:01
    rami8
    Poziom 20  

    witam wszystkich.. skoro mowa o sinusie..ja mam wręcz odwrotny kłopot ...potrzebuje z prostokąta 19khz stworzyć bynajmniej coś podobnego do sinusa...choćby w 50% zbliżone.. czy jest to możliwe...może ma ktoś jakiś ciekawy patent na taki filtr...może na jakimś operacyjnym...czy coś nie orientuję się zabardzo w tym temacie i nie posiadam oscyloskopu...pozdrawiam

    0