Получить ипульс длиной в пол периода из коротких импульсов.

[shura1959]

deemon, Мне Ваш стиль нравится - стиль этапа "мозгового штурма".

[al2sav]

...Есть последовательность коротких импульсов длительностью примерно 2 мкСек и частотой следования от 10 до 10 000 Гц
На выходе устройства нужно получить синхронную с ней последовательность импульсов с длительностью импульса примерно в 1/2 периода.

В старом частотомере Marconi 2435 на НЧ-входе есть умножитель 10 Гц - 12500 Гц в 100 раз (по описанию до 5000 Гц, но реально работает выше - проверял на имеющемся) для измерений с разрешением 0,01 Гц за 1 секунду. Собран на uA741, 4046 и 4518. Делить, правда, придется, сильно...
Сервис-мануал могу выслать (есть на электротане).
PS. Понимаю, что поздно, но чтобы еще один подход не затерялся.

[UDVA]

al2sav, нет, не поздно. Автор топика не сильно спешит.
Безусловно, решение на основе ФАПЧ может дать наибольшую точность ( минимальный джиттер) выходного сигнала, но потребует решения нескольких попутных вопросов:
1) Полоса захвата по частоте;
2) Полоса удержания по частоте;
3) Скорость синхронизации по частоте и фазе;
4) Как и чем удерживать ГУН в случае когда на входе ФАПЧ нет сигнала.
и другие...

Моё решение с использованием управляемой двоичным кодом линии задержки:

[deemon]

В старом частотомере Marconi 2435 на НЧ-входе есть умножитель 10 Гц - 12500 Гц в 100 раз (по описанию до 5000 Гц, но реально работает выше - проверял на имеющемся) для измерений с разрешением 0,01 Гц за 1 секунду. Собран на uA741, 4046 и 4518. Делить, правда, придется, сильно...
Сервис-мануал могу выслать (есть на электротане).
PS. Понимаю, что поздно, но чтобы еще один подход не затерялся.

Так понятное дело - такой фокус с умножением применяли в старых частотомерах , когда ещё не умели измерять частоту через период . В самом этом принципе ничего особенного нет - вместо частоты измеряем период , а потом вычисляем частоту через функцию 1/X ... проблема же только в том , что это хорошо делается на процессоре , а на цифровой "рассыпухе" - был бы изрядный геморрой . А если частотомер собран не на логических микросхемах , а например на транзисторах - то и тем более , гораздо проще было поставить умножитель частоты , чем городить там целый "компьютер" на древней элементной базе

Ну а сейчас , кстати , эти вопросы в новых приборах решаются ещё гораздо интереснее , применяется более продвинутая технология reciprocal counting, позволяющая выжать максимум точности в любых условиях ... но это уже другая история , да .

[shura1959]

Моё решение

На картинке не увидел меандр между вх. импульсами, как-то растолкуйте, если не трудно.

[UDVA]

shura1959,
Лист 1 схемы включает:
1) Генератор счетных импульсов;
2) Формирователь строба длительностью = периоду следования импульсов;
3) Счетчик двоичный 14-ти разрядный на выходе которого формируется код управления задержкой.

Лист 2 схемы содержит:
1) Управляемую кодом линию задержки;
2) Выходной RS триггер.

[shura1959]

Лист 2

Во, красота.

[Wladimir_TS]

Wladimir_TS,
Для создания и отладки систем реального времени на базе МK 8048, 8051, 8096, Intel выпускала аппаратные эмуляторы и специальные эмуляторные кристаллы. Есть ли этому оборудованию отечественные аналоги?
В программном симуляторе сложную систему реального времени критичную к коротким временным интервалам создать и отладить затруднительно.

Давно мечтаю где-нибудь таким разжиться для личного пользования. Именно внутрисхемником. Очень удобная штука. Но штука редкая.

---------- Сообщение добавлено 16:12 ---------- Предыдущее сообщение было 16:04 ----------

Ну , всё-таки добил я эту схему ... Схему нарисую завтра

Буду ждать с большим интересом.

---------- Сообщение добавлено 16:25 ---------- Предыдущее сообщение было 16:12 ----------

Ну да , цифра - это конечно свежо , современно и модно ... но , надобно заметить - аналоговая схемотехника тоже капитулировать не собирается , хе-хе , и даже где-то иногда strikes back Вот пример аналогового решения этой проблемы ... самое интересное тут - это кусок схемы между транзисторами Q1 и Q5 ...
Вложение 407528

Огромная благодарность вам !!! Начал разбираться. Как понимаю там 2 входных интегратора - частотомера с разной скоростью разрядки. Как я понимаю когда канал малого тока больше не может, начинает прибавлять ток канал большого тока.

Кстати у 564КТ3 вход ключа при отключении последнего коротится на землю. Так что Q1 и развязывающие диоды можно не ставить.

Зачем в эмиттерах транзисторов источника тока резисторы стоят ?

Вопрос по стабилитронам ZD1 и ZD2 - они работают через столь большие резисторы - разве там корректная работа стабилитронов возможна ? Я сталкивался например с глюками 2С156А при малых токах, там пробой начинался с 3,9 где-то вольт.

---------- Сообщение добавлено 16:27 ---------- Предыдущее сообщение было 16:25 ----------

В старом частотомере Marconi 2435 на НЧ-входе есть умножитель 10 Гц - 12500 Гц в 100 раз (по описанию до 5000 Гц, но реально работает выше - проверял на имеющемся) для измерений с разрешением 0,01 Гц за 1 секунду. Собран на uA741, 4046 и 4518. Делить, правда, придется, сильно...
Сервис-мануал могу выслать (есть на электротане).

Вроде нашел - если оно то - то там обычный ФАПЧ и как у него выходит такая большая полоса захвата ?



ЗЫ - схему самого интересного узла - измерителя до 2 ГГц зажали - видимо что-б русские инженеры не обольщались.

---------- Сообщение добавлено 16:46 ---------- Предыдущее сообщение было 16:27 ----------

shura1959,
Лист 1 схемы включает:

Фактически смысла особого и нет если есть счетчик измеритель - то добавив банально счетчик формирователь - вычитающий и с параллельной записью. Количество корпусов сильно уже не изменится.

Еще раз спасибо уважаемому deemon - буду макетировать в ближайшее время.

[deemon]

Огромная благодарность вам !!! Начал разбираться. Как понимаю там 2 входных интегратора - частотомера с разной скоростью разрядки. Как я понимаю когда канал малого тока больше не может, начинает прибавлять ток канал большого тока.

Кстати у 564КТ3 вход ключа при отключении последнего коротится на землю. Так что Q1 и развязывающие диоды можно не ставить.

Зачем в эмиттерах транзисторов источника тока резисторы стоят ?

Вопрос по стабилитронам ZD1 и ZD2 - они работают через столь большие резисторы - разве там корректная работа стабилитронов возможна ? Я сталкивался например с глюками 2С156А при малых токах, там пробой начинался с 3,9 где-то вольт.

Ну да , тут проблема собственно та же , что и в частотомерах - на малой частоте резко падает скорость измерения . А нам же нужно как-то измерить входную частоту , чтобы преобразовать её в ток интегратора - только так можно получить более-менее стабильный размах пилы интегратора при изменении входной частоты на 3 порядка ... при этом любые схемы с обратной связью ( ФАПЧ , АРУ ) здесь исключаются , равно как и усреднение входных импульсов для определения частоты - так как на низкой частоте всё это будет жутко "тормозить" Остаётся только один способ , что и в современных частотомерах - измерять частоту через период . Измерить период нетрудно , но надо же его преобразовать в частоту - а для этого нам надо в аналоговом виде вычислить гиперболическую функцию ( 1/X ) . Сделать это точно и дёшево не получится ... но можно воспользоваться тем , что похожий спадающий вид имеет обычная экспонента вида e^(-T) . Получается она элементарно - достаточно зарядить кондёр и дать ему разряжаться через резистор , всего-то две детали .

Так как экспонента спадает быстрее гиперболы - желательно её как-то "растянуть" , для этого я поставил стабилитроны , шунтированные резисторами - тогда заряд на кондёре спадает сначала быстро , а потом стабилитрон закрывается , и "хвост" нашей экспоненты значительно удлиняется . Но для перекрытия частоты в 1000 раз и этого недостаточно ... тут я и подумал - а сделаем-ка мы два канала , быстрый и медленный - когда частота растёт , сначала входит в "насыщение" медленный канал , но тут "просыпается" быстрый Далее нам надо запомнить напряжения на кондёрах ( ключи + кондёры С3 , С5 ) и превратить эти напряжения в токи ( ОУ + транзисторы Q3 , Q4 ) , и сложить их с нужными весовыми коэффициентами , я применил отношение 1:10 ( резисторы R11 и R12 ) . Ну а далее уже всё тривиально - подаём суммарный ток в интегратор через токовое зеркало , на кондёре С7 запоминаем амплитуду пилы , делим пополам и подаём на компаратор , который будет работать ровно по середине пилы , так и получим на выходе меандр .

Притом надо заметить , что тут работает принцип "распределённой точности" , когда ошибки первого каскада ( измеритель частоты ) компенсируются вторым каскадом ( интегратором с запоминанием пика пилы ) ... на практике же у меня получилось , что точности аппроксимации гиперболы хватает , чтобы удерживать размах пилы в пределах нормы во всём диапазоне частот ( реально размах меняется примерно раза в 3 , это в полосе до 10 кгц , и даже остаётся запас примерно до 40 кгц ) . Но кстати , я ведь не проводил глубокую оптимизацию схемы - так что если 6 резисторов в схеме ( R7...R12 ) заменить на подстроечники и покрутить , подавая на вход частотный свип от какого-нибудь подходящего генератора , то можно , ИМХО , добиться и ещё большей точности . Хотя даже и так оно вполне нормально работает - и кстати , реагирует на изменения частоты действительно мгновенно . Практически ведь надо всего 2 импульса , чтобы измерить частоту ( по интервалу между ними ) , и далее уже эта частота будет обрабатываться интегратором - то есть следующий импульс на выходе уже будет правильный . Вот такой забавный фокус получился ... и хотя я честно говоря не представляю , зачем вообще может понадобиться такой блок , но сам этот способ аналогового измерения частоты через период , ИМХО , может пригодиться ещё и не раз ...

---------- Сообщение добавлено 20:13 ---------- Предыдущее сообщение было 20:05 ----------

И кстати , насчёт стабилитронов - тут желательно применять современные фирменные стабилитроны , так как у наших отечественных - очень сильно падает напряжение при малых токах ( и даже с современными - резистор R12 параллельно ZD2 влияет уже слабо ) ... так что если надо обязательно отечественную элементную базу , то лучше немного изменить схему - стабилитроны запитать нормальным током от питания , через резисторы , а в схему подключить их через диоды . Работать будет так же , но мы уже не будем зависеть от линейности характеристики этих стабилитронов , так как они всегда будут работать с одним током , а "отсечку" будут обеспечивать диоды , например самые обычные КД522 .

---------- Сообщение добавлено 20:30 ---------- Предыдущее сообщение было 20:13 ----------

Кстати у 564КТ3 вход ключа при отключении последнего коротится на землю. Так что Q1 и развязывающие диоды можно не ставить.

Вот это , кстати , известное заблуждение - которое появилось в первый раз в какой-то книжке для радиолюбителей , и потом пошло кочевать по книжкам и статьям На самом деле , у ключей КТ3 ( аналог CD4066 ) функция ровно та же , что и у ключей КТ1 ( аналог CD4016 ) - то есть , это "подвешенный в воздухе" ключ , замыкающий два вывода микросхемы при подаче лог.1 на вход управления . Но если посмотреть на схему , приведённую в даташитах , то там видно - ключ в микросхеме CD4016 , это просто два параллельно включенных полевика разной проводимости , управляемых по затворам симметричными противофазными сигналами - так что сами эти входы равноправны . А вот у CD4066 - там схема более хитрая , там к одному из входов включены ещё другие полевики , которые связаны с подложкой кристалла ... насколько я понимаю , это сделано для большей линейности ключа , и уменьшения "инжекции" заряда при переключении , никакого же замыкания на землю одного из входов там нет по факту . У этого входа просто чуть больше ёмкость относительно земли - так что на этот вход надо подсоединять ту часть схемы , где меньше внутреннее сопротивление , или больше ёмкость ( например , как в наших интеграторах в схеме ) . Но аффтар той книжки ( то ли Шило , то ли ещё кто-то из "титанов мысли" такого же отечественного калибра ) , как видно , видел эту схему , но сам эти ключи не применял никогда - вот он и интерпретировал схему так , что она какбы замыкает один вход на землю при разомкнутом основном ключе . Притом ему даже не пришла в голову мысль , что при такой логике ключа - его например нельзя использовать в большом количестве схем , там где сигнал не должен замыкаться на землю ... и зачем бы тогда "фирмачи" это так сделали ? они что , совсем там болваны в ихних америках , что ли ? Но он про это не подумал , написал свой "эпохальный труд" , гы-гы - вот с тех пор и пошла эта странная ошибка про ключ К561КТ3 - следы которой мы и до сих пор иногда видим у людей ....

[al2sav]

ЗЫ - схему самого интересного узла - измерителя до 2 ГГц зажали - видимо что-б русские инженеры не обольщались.

Там такое накручено с теорией! В мануале есть описание. Физически входной сигнал попадает на два канала, каждый со своей стороны платы и на входе нелинейные диодные цепи. В моем экземпляре блока сожжен входной резистор, я весь блок и удалил, мне столько мегагерц не надо.

Вроде нашел - если оно то - то там обычный ФАПЧ и как у него выходит такая большая полоса захвата?

Не разбирался, работает - и ладно, мне для Т-С параметров низкие важны, 1/100 Гц за 1 с.

[Alex]

Именно внутрисхемником. Очень удобная штука. Но штука редкая.

Почеру "редкая"? Есть для очень многих процов, у меня для ПИКов есть. Для современных АРМов не нужно - оно уже в сам проц встроено.

Кстати у 564КТ3 вход ключа при отключении последнего коротится на землю. Т

Ничего там не коротится, это Шило всю страну в заблуждение ввел
Помимо перепутанных выходов у ТМ2.

Но аффтар той книжки ( то ли Шило ,

Шило, Шило.

[GaryN]

буду макетировать в ближайшее время.

[Alto]

Если бы я был вовлечен в это сумашествие, то решал бы задачу на ПЛИС с программным RISC-ядром (Cortex-M0, например). Полсотни каналов обошлись бы... ну скажем в $3-5 (depends).
Асинхронность (читай, независимость) и количество каналов - это прямое указание на распределенный характер обработки (с вытекающей возможностью масштабирования).

Короче, хорошая задача для кружка в Доме Пионеров, но никакая для серьезной разработки ("пойди туда не знаю куда").

Трепач.

[GaryN]

Трепач.

[Alto]

GaryN,

Скрытый текст

Offтопик:
увы, я не Алекс, чтоб разводить дипломатию, когда нас назвали детьми из дома пионэров. Возможно и вы когда нибудь узнаете, что наличие у плисины за три бакса сотни и более ног совершенно не гарантирует ее безграничных возможностей.
Пока прихожу к выводу озвученному постом выше.

[свернуть]

На плисине то реализовать конечно можно, но вы даже не соизволили хотя бы примерно прикинуть необходимые ресурсы. Вот получили вы полсотни асинхронных импульсов на 50 входах, дальше что, как обрабатывать будете?

[GaryN]

GaryN, увы, я не Алекс, чтоб разводить дипломатию когда нас назвали детьми из дома пионэров.

так я никого кроме вас дитем и не называл
вы не переживайте, малолетство пройдет, моргнуть не успеете
главное, успеть это время потратить с пользой

а с Алексом мы как-нибудь разберемся без пионерской помощи

---------- Сообщение добавлено 05:18 ---------- Предыдущее сообщение было 04:30 ----------

GaryN,
На плисине то реализовать конечно можно, но вы даже не соизволили хотя бы примерно прикинуть необходимые ресурсы. Вот получили вы полсотни асинхронных импульсов на 50 входах, дальше что, как обрабатывать будете?

смешной какой

грубо:
синхронизатор-кондиционер
20-разрядный таймер
64 ячейки двухпортовой 20-разрядной памяти
пара 6-разрядных адресных генераторов
20-разрядный сумматор
мультиплексор 50 -> 1
дешифратор 6 -> 50
20-разрядный компаратор
конечный автомат на ..., скажем, 10 состояний

на все про все, думаю, %10-20 самой мелкой FPGA уйдет (зависит от архитектуры)
это если без программной поддержки

с софтпроцессором будет больше, но гибчЕе

не обляпайтесь

[Alto]

с софтпроцессором будет больше, но гибчЕе

не обляпайтесь

Offтопик:

Скрытый текст

Невероятно! Поражен до глубины души. А не проще на микроконтроллере все тоже самое как предложил Алекс? Зачем вам плисина то понадобилась? И покажите плиз, плисину за 3-5 долларов на которой вы это так самоуверенно будете реализовывать. Можно самую мелкую FPGA.

[свернуть]

Кстати есть пара вопросов. Поскольку последний раз делал проект на таких микросхемах лет 10 назад, не могли бы просветить, что значит "синхронизатор-кондиционер"?
Для моногоканального программного таймера, раньше, насколько помню, такая штука была не нужна.

[GaryN]

Невероятно! Поражен до глубины души. А не проще на микроконтроллере все тоже самое как предложил Алекс? Зачем вам плисина то понадобилась?

У Алекса и спросите. Он, я думаю, с ПЛИС дело имел, объяснить при желании сможет.
Мне вы а) неприятны и б) неинтересны.

Впрочем, у вас есть шанс впредь обращаться ко мне с вопросами, но при одном условии.
Угадайте каком?

[Alto]

Offтопик:

Скрытый текст

У Алекса и спросите. Он, я думаю, с ПЛИС дело имел, объяснить при желании сможет.
Мне вы а) неприятны и б) неинтересны.

Впрочем, у вас есть шанс впредь обращаться ко мне с вопросами, но при одном условии.
Угадайте каком?

Я собственно не сомневался в вашем ответе. Значит плисину на которой вы хотели реализовать проект мы так и не узнаем. Пусть это останется вашей тайной.

[свернуть]

[Alex]

У Алекса и спросите. Он, я думаю, с ПЛИС дело имел, объяснить при желании сможет.

Зачем? Так можно дойти и как в другой теме, где для входав с ЦФ ЦАПа используют фпга за полторы-две тысячи.

Offтопик:

Мне вы а) неприятны и б) неинтересны.

Впрочем, у вас есть шанс впредь обращаться ко мне с вопросами, но при одном условии.
Угадайте каком?

Может не стоит на других новичков на форуме наезжать? Особенно, не написав по делу фактически ничего.