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

Generator VCO. Częstotliwość minimalna, klucze K1 i K2, zasilanie.

pin_aka_bolec 11 Cze 2006 15:40 3968 16
REKLAMA
  • #1 2719475
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Witam

    Muszę zaprojektować generator VCO - przestrajany napięciem 0-2.5V w zakresie częstotliwości 40-240kHz. Napięcie zasilania to (+/-)12V

    Chcę skorzystać z modelu VCO z zewnętrznym przerzutnikiem jako komparatorem regeneracyjnym i z przełączanymi źródłami prądowymi.
    Schemacik poniżej:
    http://xthost.info/pin/VCO1.JPG

    Teraz rodzą się pytania:
    1. Jak zapewnić częstotliwość minimalną w takim schemacie. Czy wystarczy dodać jakieś źródło prądowe, które zapewni prąd Ic (dla I1=I2 f=I*C/(2*Uh) gdzie Uh=Up1-Up2 - szerokość strefy histerezy)??

    2. Jak skonstruować klucze K1 i K2. Jako przerzutnik (Schmitta) chciałbym zastosować taki układzik (rysunek 'b'):
    http://xthost.info/pin/schmitt.JPG
    Na jakich poziomach powinienem ustalić voff i vin kluczy?

    3. To w sumie łaczy się z pytaniem drugim... chodzi o zasilanie przerzutnika i ew. wartości oporów R1-R4 takie, żeby to w ogóle miało prawo działać...

    4. Czy taki model VCO nadaje się również dla częstotliwości 200kHz do 1200kHz??

    Cir do tego układu leży tutaj:
    http://xthost.info/pin/vco_schmitt.cir

    Będę wdzięczny za jakąkolwiek pomoc i wskazówki. Może taki generator lepiej stworzyc w jakiś inny, prostszy sposób?

    Jeden z problemów to fakt, że korzystam z wersji ewaluacyjnej PSpice. Tam mam ograniczenie do ilości węzłów (64) oraz do wielkości obwodu, więc układy z kilkoma WO odpadają :/ Dlatego też wybrałem taki model, a nie inny...

    Z góry dzięki za odpowiedź
    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • #2 2719553
    Jerzy Węglorz
    Poziom 39  
    Posty: 3447
    Pomógł: 501
    Ocena: 451
    Czy możesz użyć gotowy układ zawierajacy VCO, np. LM565, VFC32, XR2206, a nawet "poczciwy" 555 - zmiana napięcia na "threshold" zmienia wypełnienie i tym samym częstotliwość. Popularny i b. tani 4046 ma też wbudowany gotowy VCO.
  • REKLAMA
  • #3 2719866
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Nie bardzo... Chodzi o w miarę prosty model, który jednak jest stworzony niejako "od podstaw". WO, komparatory, przerzutniki to raczej wszystko z czego mogę korzystać.

    Boję się też, że model spice'owy szacownej 555-ki wyjdzie poza rozmiar 64 węzłów :/ a symulacje ze spice'a są częścią zadania.

    To jest jedno z tych zadań, które można określić mianem wyważania otwartych drzwi :P
  • Pomocny post
    #4 2720499
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7543
    Pomógł: 1821
    Ocena: 882
    Zobacz dołączam schemat VCO na 555 który dział w demie spica.
    I zobacz tu masz schemat prostego VCO na WO
    http://www.national.com/ds/LM/LM324.pdf (str13)
    Załączniki:
    • 555_Z_PCM.rar (3.74 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #5 2720642
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Dzięki za te schematy :)
  • #6 2730642
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Zdecydowałem się jednak na ten układ z początku, Problem jest taki, ze napiecie na kondensatorze w analizie czasowej jest stałe :/ (powinno się zmieniać - kształt trójkąta).
    NIe wiem dlaczego kondensator nie jest rozładowywany...

    Jakby ktoś mógł spojrzeć na schemat i cira, to byłoby naprawdę świetnie Smile
    linki:
    1. cir -> http://xthost.info/pin/uklad_VCO.cir
    2. schemacik (z numeracją węzłów) -> http://xthost.info/pin/uklad%20PSpice.jpg

    Może dioda D2 (to ta przy wyjściu X3) nie jest zatkana przy rozładowywaniu kondensatora, albo tranzystor T2 nie pracuje tak jak powinien... już brakuje mi pomysłów :/
  • Pomocny post
    #7 2730728
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Uzyskałeś układ PP (próbkująco - pamiętający).

    Moim zdaniem lepiej zastosować układ integratora z kasowaniem. Fazę sygnału możesz zmienić dodając wzmacniacz odwracający. Wyjście komparatora załączy klucz i przygotuje układ do kolejnego cyklu.

    Pzdr.
    Załączniki:
    • Generator VCO. Częstotliwość minimalna, klucze K1 i K2, zasilanie. integrator.jpg (17.03 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #8 2731365
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Niestety trochę już za późno na zmianę koncepcji...

    Coś jest nie tak w podobwodzie X3 i nie potrafię znaleźć tego błędu :|
    Chyba już za długo w tym układzie siedzę :/

    W materiałach (książka Baranowskiego "Układy elektroniczne cz.II") jest zdanie, że do poprawnej pracy diody D2 i tranzystora T2 wymagane są odpowiednie poziomy napięć Up1 i Up2 przerzutnika. Ktoś ma pomysł jakie te wartości powinny być??
  • #9 2731386
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7543
    Pomógł: 1821
    Ocena: 882
    A umieść tu schemat w rozszerzeniu xx.sch bo ja nie wiem co sie robi z cirem a schematu nie chce mi się rysować
  • REKLAMA
  • #10 2731499
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Mam pytania odnośnie Twojego schematu.
    1) Źródło prądowe Ic jest wstępnym obciążeniem Vster czy ma inne zadanie?

    2) Układ zbudowany z tranzystorów Q1 i Q2 nie miał być zwierciadłem prądowym?

    Jeśli tak, to prąd z Ic podałbym na kolektor Q1 ( po odłączeniu od kolektora Q2) a emiter podłączył do masy. Załączenie klucza w emiterze Q2 powinno powodować rozładowanie kondensatora stałym prądem , ustawionym przez Ic i Q1. Ewentualnie emitery zostawić tak jak są.

    Pzdr.
  • #11 2731657
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Ic ma zapewniać jedynie częstotliwość minimalną generatora. Nawet jak Vster=0, to i tak na kondensatorze mamy jakiś przebieg (działanie Ic).

    Ten obwód X3 ma za zadanie raz ładować, a raz rozładowywać kondensator C. Do tego właśnie służy klucz.
    Gdy kondensator się ładuje (klucz rozwarty) to cały prąd wejściowy X3 ładuje kondensator C. Gdy napięcie na tym kondensatorze osiąga pewną wartość, następuje przełączenie przerzutnika. Na węźle 9 pojawia się wtedy inna wartość napięcia (z -10V na +10 i odwrotnie). To napięcie steruje kluczem - po zmianie napięcia na węźle 9 klucz zostaje zwarty (włączony).
    Teraz powinno następować rozładowywanie kondensatora. D2 powinna być zatkana, Q2 powinien przewodzić. Wtedy kondensator rozładowywany jest prądem I, czyli mam idealny przebieg trójkątny napięcia na tej pojemności.

    Gdy napięcie spada do pewnej wartości (tutaj ok. 0.5V) to następuje kolejna zmiana stanu przerzutnika. Klucz rozwierany. Następuje ładowanie...

    I tak w kółko. Tworzy się wtedy przebieg napiecia na C, a także na wyjściu przerzutnika o pewnej częstotliwości. Zwiększając Vster, zwiększmy prąd ładujący kondensator, cyli szybkość zmian -> częstotliwość sygnału.
    VCO jak z obrazka :P

    ...tylko że nie działa :|
  • #12 2731832
    Loker
    Poziom 39  
    Posty: 3368
    Pomógł: 575
    Ocena: 720
    Wtornk nie jest w tym ukladzie potrzebny - Przerzutnik w ukladie, jaki zastosowales ma na tyle duza impedancje wejsciowa, ze praktycznie nie pobiera pradu z kondensatora (chyba wlasnie dlatego mial byc zastosowany wtornik).
    Zupelnie nie rozumiem zasady dzialania ukladu X3, ale zeby dioda D2 byla zatkana, napiecie na jej katodzie musi byc wieksze niz na anodzie, a w tym ukladzie nie jest to mozliwe.

    Dodano po 21 [minuty]:

    Jesli nie chcesz za bardzo zmieniac ukladu, mozesz sprobowac czegos takiego:
    - kondensator zasilasz po prostu przez opornik ze stalego potencjalu
    - na wejscie + przerzutnika podajesz regulowane napiecie - bedzie ono odpowiadalo za czestotliwosc przebiegu
    - z wyjscia ukladu podlaczasz wtornik, potem rezystor (ograniczy prad rozladowania kondensatora) i dioda anoda do kondensatora.
    Kondensator laduje sie przez opornik. Gdy napiecie na nim bedzie wieksze niz napiecie podane na wejscie + przerzutnika, przerzutnik "przelaczy" i na jego wyjsciu pojawi sie potencjal masy (przy zasilaniu asymetrycznym), ktory poprzez wtornik i diode rozladuje kondensator i cykl sie powtorzy. Wada tego ukladu jet to, ze dostajesz bardziej pile niz trojkat.
    Aha, przed wtornikiem przydalby sie filtr RC, zeby kondensator zdazyl sie rozladowac do 0 :)
    Nie mam pojecia czy to zadziala, bo nie mam pod reka zednego programu do symulacji, ale mozesz sprobowac :)
  • REKLAMA
  • #13 2731908
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Troszeczkę się nie rozumiemy. :D Zasada działania jest jasna. Chodziło o coś innego. Popatrz na schemat. Czy wszystkie punkty "O" oznaczają masę ? Ze schematu wynika, że wzmacniacz X1 zasilany jest symetrycznie natomiast X2 (komparator) tylko napięciem pojedynczym.

    Teraz dalej, przy braku innego źródła zasilania prąd Ic pobierany jest z Vster (Ic do masy) . Prąd rozładowania kondensatora wyznacza (Vster-1,4-IcRc)/Rc . Podczas rozładowania napięcie w punkcie 1b=we jest równe 1,4V.

    Pzdr.
  • #14 2732926
    Loker
    Poziom 39  
    Posty: 3368
    Pomógł: 575
    Ocena: 720
    OK, moze inaczej... Ktory schemat jest obecnie obowiazujacy? :)
  • #15 2734159
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Te schematy są obowiazujące ;)
    1. cir -> http://xthost.info/pin/uklad_VCO.cir
    2. schemacik (z numeracją węzłów) -> http://xthost.info/pin/uklad%20PSpice.jpg

    @Loker
    Zależy mi na przebiegu trójkątnym, więc pokombinuję z tym układem jeszcze chwilę.
    Wtórnik wrzuciłem tak w zasadzie po to, aby móc ew. wrzucić jakiś dzielnik napięcia za nim (gdyby amplituda sygnału trójkątnego była większa od 1V). Wtedy nie obciąży naszego kondensatora :)

    @**Mariusz** Ch.
    Zera oznaczają masę.
    To że wtórnik jest zasilany +/-12V a przerzutnik tylko +12 nie ma większego znaczenia. Miałem skorzystać z takiego "symetrycznego" zasilania, więc to zrobiłem ;)
    Właśnie nie wiem jak zagwarantować zatkanie D2.


    PS. W cirrze jest błąd.... diody są podłączone odwrotnie
  • #16 2734279
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Do poprawnej pracy zwierciadła prądowego, utworzonego z tranzystorów Q1 i Q2 należy spełnić następujące warunki:
    1) tranzystory muszą mieć jednakowe wzmocnienie prądowe
    2) tranzystory muszą mieć jednakowe prądy nasycenia złączy emiterowych
    3) punkt pracy obu tranzystorów znajduje sie w obszarze aktywnym

    Jeśli dioda D2 ma być zatkana, to napięcie na kondensatorze w końcowej fazie rozładowania nie może być mniejsze od 0,7V przy założeniu Uf D2 =0,7V. Dodatkowo przy Vster = 0V , Ic=0 i napięcie w punkcie 1b=0.


    Pzdr.
  • #17 2742077
    pin_aka_bolec
    Poziom 11  
    Posty: 13
    Chyba 3 punkt nie jest spełniony... spróbuję podnieść napięcia progowe przełączania.
    Napięcie na kondensatorze musi być wyższe.

    Jeśli nie zadziała, to i tak dzisiaj się dowiem co jest złego w moim rozumowaniu :) Idę bronić tego projektu. Szkoda że nie działa <lol> ...jeszcze ;)

    Dziękuję wszystkim za pomoc. Oczywiście jeśli w końcu VCO ruszy, to wrzucę go tutaj dla potomności (bo coś czuję że za 6m-cy znowu pojawi się podobny temat:P)

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy projektu generatora VCO o zakresie częstotliwości 40-240 kHz sterowanego napięciem 0-2,5 V i zasilanego symetrycznie napięciem ±12 V. Autor planuje wykorzystać model VCO z zewnętrznym przerzutnikiem jako komparatorem regeneracyjnym oraz przełączanymi źródłami prądowymi. Główne problemy to zapewnienie minimalnej częstotliwości poprzez odpowiednie źródło prądowe Ic, konstrukcja kluczy K1 i K2 oraz dobór poziomów napięć progowych Up1 i Up2 przerzutnika, które wpływają na poprawne zatkanie diody D2 i przewodzenie tranzystora T2 podczas rozładowywania kondensatora. Wskazano, że przerzutnik powinien mieć odpowiednie napięcia progowe, aby zapewnić prawidłową pracę układu, a kondensator powinien być ładowany i rozładowywany prądem stałym, co umożliwia uzyskanie przebiegu trójkątnego. Dyskutowano również o roli zwierciadła prądowego z tranzystorów Q1 i Q2 oraz o konieczności spełnienia warunków pracy tranzystorów w obszarze aktywnym. Autor otrzymał sugestie dotyczące modyfikacji układu, w tym zastosowania wtórnika i regulacji napięć progowych, aby poprawić działanie modelu. Wskazano także na błędy w schemacie (odwrotnie podłączone diody) oraz na konieczność symetrycznego zasilania i odpowiedniego doboru rezystorów R1-R4. W dyskusji pojawiły się propozycje użycia gotowych układów VCO (LM565, VFC32, XR2206, 4046, 555), jednak autor preferuje prosty model budowany od podstaw z wykorzystaniem wzmacniaczy operacyjnych, komparatorów i przerzutników, ze względu na wymagania symulacji SPICE. Ostatecznie autor planuje dalsze eksperymenty z napięciami progowymi i obiecuje udostępnić działający projekt po jego ukończeniu.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA