VCO (napětím řízený oscilátor) z 4046

[vlasta_vlcek]

Ahojte, mám tento problém. Potřebuji zhotovit přeladitelný oscilátor (obdélníky) o frekvenci minimálně 5MHz. Když zklamala 555 (viz minulý příspěvek), zkoušel jsem VCO z obvodu 4046.
Myslel jsem si, že VCO z tohoto obvodu je možno použít i takto samostatně. V datasheetu je uvedena operační frekvence až do 18MHz, ale prakticky mi to funguje pouze do cca 1MHz. Řídící napětí mám v rozsahu 1 - 3V, jak doporučuje výrobce, RC člen má hodnotu R=1k, C=100pF.
Změna frekvence při změně řídícíh napětí v uvedeném rozsahu je řádově od stovek Hz do 1MHz - rozsah je tedy veliký, ale ta nejvyšší frekvence je stále nízká.
Dělám někde chybu?

Díky.

Vl.

administrator: přejmenováno z "VCO z 4046"

[Atlan]

Kde ty chodis na tie parametre a odkial tie datasheety tahas …lebo v mojom nic take nieje a pochybujem ze to zvladne viac ako je napisane tj 1Mhz a daco

[vlasta_vlcek]

V příloze posílám datasheet obvodu CD74HCT4046A. Hned na úvodní straně je údaj: Operating Frequency Range: Up to 18MHz.
Dále na str. 13 až 16 jsou grafy, ze kterých vyplývá, že např. při C = 10pF, R1 = 22k a VCOin = 0,5Vcc je výstupní frekvence VCO někde v oblasti 10MHz (str.13, Figure 11). A to hovoříme o střední frekvenci - tedy při VCOin uprostřed rozsahu!
Nebo to špatně čtu?
Ale napadá mne jiné vysvětlení. Zkoušel jsem to s obvodem, který měl na pouzdru označení V4046. Možná se tedy jedná o bůhvíjaký klon, který nemusí dosahovat stejných parametrů, jako 74HCT4046. Zkusím v příštích dnech sehnat “originál” a zkusím to znovu.

Vl.
74HCT4046.pdf (436 KB)

[Atlan]

no ono totiz 4046 je CMOS s ucc az do 15V so vsim vsudy (aj ta tvoja v4046) kdez to 74HCT4046 je nieco celkom ine a zvladat by mal aj ine frekvencie napajacie nap 5 V atd …myslim ze rozdiely poznas

[Tommi]

Jen pro upřesnění např. HCF4046 (CMOS) chodí do 1,4Mhz. Tady v podstatě jak píše Atlan.

[vlasta_vlcek]

Dobře, a můžete mi tedy někdo vysvětlit, jaký je rozdíl mezi HCF a HCT? Protože pořád nevím, jak může VCO u 74HCT4046 chodit do několika desítek MHz?

Vl.

[Martin]

Na 4046-ku mi nesiahaj
velmi dobry svab, ktory uz pre 15-timi rokmi stal maly peniaz. Okrem ineho si z neho mozes spravit voltmeter systemom prevodnik napatie/frekvencia. S linearitou je na tom lepsie ako AD654,akurat ta tepelna zavislost

A teraz k Tvojej otazke

je rad svabov

4xxx, realizovanych CMOS technologiou s napajanim az 18V, bezne 15V. Okrem toho, ze vacsina z nich je v 16 pinovom puzdre tento rad obsahuje klasicke logicke cleny (4049,4507,4001,…), ale aj rozne citace, posuvne registre (napr.4517),analogove multiplexery(rozsirene 4051, 4052, 4053, 4066) a ine cuda-juda(4034), ktore doporucujem prestudovat. Napriklad je tam oscilator s 24 bitovym preddelicom (4536). To su len niektore cipy z katalogu Motoroly z roku 1975.

Rozny vyrobcovia si pred tieto oznacenia davaju rozne pridomky. Napriklad Motorola si davala predponu MC1, takze MC14046, MC14053 a tak podobne. Ini vyrobcovia zase ine (napriklad HCF ), ale velmi casto sa vyskytuje predpona C, cize C4053.

Tieto svaby sa vyznacuju nasledovnymi vlastnostami.

1. su relativne pomale z titulu CMOS technologie, ktorou su vyrabane, co je ale dost nepodstatna vlastnost vzhladom na cas kedy boli uvedene na trh a vzhladom na to, ake maju dalsie vyhodne vlastnosti

2. maju brutalne nizsiu spotrebu v statickom stave oproti klasickym TTL 54-/S/LSxxx a 74-/S/LS/xxx obvodom. Lahko sa s CMOS logikou realizuju bateriovo napajane zariadenia s trvalym napajanim a baterka vydrzi aj niekolko rokov.

3. so spotrebou suvisi velmi vysoky vstupny odpor, takze pramalo zatazuju zdroj signalu. Preto moze byt na jeden vystup zavesenych omnoho viac vstupov ako pri TTL logike.

4. omnoho sirsi rozsah napajani oproti TTL smerom dole i smerom hore, typicky 3V-18V, nie su tak citlive na dodrzanie napajania. Mnohi si spomenu na vtedajsi rozsah TTL 4.75-5.25V, mimo neho svaby bezpecne odchadzali.

5. maju omnoho vyssiu roznorodost funkcionality ako TTL. Minimalne v tom case.

TTL technologia sa casom dalej vyvijala a okrem rychlosti, ktora jej bola od zaciatku vlastna, zacal sa znizovat odber a aj klesat dolna hodnota napajacieho napatia. Horna hranica sa vsak v zasade nezvysovala, takze TTL logikou nespravis zariadenie napajane 9V baterkou bez pridavneho stabilizatora - cise zvysenej spotreby

TTL sa vyvijala v zavislosti od technologie o com svedcia pismenka za dvojcislom na zaciatku. Uz si presne nepamatam, cim sa lisil rad 54xxx od 74xxx, ale myslim ze to asi bol teplotny rozsah. Dnes sa uz rad 54xxx nepouziva (aspon o tom neviem).

takze spat k TTL. Kazdy z nasledujucich typov sa lisi v rychlosti, v rozsahu napajania (do 6V) a vlastnej spotrebe.

74xx
74Sxx
74LSxx
74ALSxx
74Fxx
74HCxx
74HCTxx
74ACxx
74ACTxx
74BCxx
74BCTxx

Mozno som neuviedol uplne vsetky typy, ale myslim, ze na vysvetlenie principu to staci.

No a kedze niektore CMOS obvody boli take genialne a ziadane, ak sa vyrobcovia TTL logiky rozhodli niektore funkcionality absorbovat aj to radu 74xxx s tym, ze v tom pripade su rychlejsie ako v povodnom CMOS vyhotoveni.

No a tak si sa docital, ze 74HCT4046 chodi do velmi velmi vysokej frekvencie a teraz uz urcite rozumies tomu, treco Tvoja HCF4046 bezi iba na 1MHz

[vlasta_vlcek]

Martine, diky. Cenim si toho, ze jsi si dal s odpovedi tolik prace, nicmene musim rici, ze vetsinu z toho jsem ji znal (rozdily, mezi CMOS a TTL jsou mi jasne uz dlouho).
Jak jsi sam uvedl, existuje mnozstvi typovych rad IO, s ruznym oznacenim a s ruznymi vlastnostmi. Jeste si vzpominam, ze “S” znamena Schottky, “L” mozna Low Power, ale HC, AC, ACT atd., to tedy fakt netusim. A i kdybych treba vedel, ze “H” znamena High Speed, tak porad nevim, nakolik “High Speed”!
Nikde jsem nenarazil na nejake prehledne srovnani jednotlivych typovych rad, hlavne co se tyka jejich rychlosti a i Ty jsi mi vlastne uvedl jen jejich seznam, bez uvedeni rozdilu mezi jednotlivymi typy, coz mi moc nepomuze.
Takze je mi lito, ale i ted musim na Tvoji zaverecnou otazku odpovedet, ze stale nevim, proc mi moje HCF4046 bezi jen na 1MHz, protoze jednoduse nevim, co znamena oznaceni HCF a jake jsou vlastnosti takto oznacenych obvodu.
Ale rozhodne diky za snahu!! .

Vlasta

[Atlan]

ked tam pred tym nebude uvedene 74HC aelbo 74HCT stale sa bude jednot o obycajny CMOS4046 s max 1,4 Mhz

Vniektorom amaterskom radiu je pekna tabulka s typmy IO kde su uvedene rozdieli medzi HC HCT cmos TTL LS A len kto to najde

[vlasta_vlcek]

OK, dík …
To je právě ono - kdo to má hledat .
Asi to vyřeším tak, že v pondělí zajedu někam do obchodu s elektrosoučástkami, skoupím tam co tam budou mít a vyzkouším.

Vl.

[Martin]

@vlasta_vlcek

… protoze jednoduse nevim, co znamena oznaceni HCF a jake jsou vlastnosti takto oznacenych obvodu.
Ale rozhodne diky za snahu!! .
Vlasta

Zeby 13 a 14 riadok mojej odpovede?

pisem, ze v HCF4046 je to HCF oznacenie vyrobcu CMOS technologie 4xxx a neskor uvadzam, ze v oznaceni 74HCT4046 je to HCT oznacenie technologie, ktora je omnoho rychlejsia ako povocna CMOS. Schvalne uvadzam aj oznacenie od Motoroly MC14046. Aj ked je tam cislo 14046, stale je to stara dobra CMOS 4046.
To, ze sa skladba pismen HCF a HC/HCT trochu podoba je irelevantne. Pred HCF nie su ziadne ciselka, takze je to klasicka CMOS

aspon niektore rozdiely technologii:

xx (HC, AC,BC) napajanie od 2 do 6V, urovne log.vstupov su do 30% z UCC je log.0 a >70% z Ucc je log.1, moze sa mierne lisit od vyrobcu

xxT (HCT, ACT,BCT) napajanie od 4.5 do 5.5V, urovne log.vstupov su do 0.8V je log.0 a >2V je log.1, moze sa mierne lisit od vyrobcu

74ACT374 do 260MHz pri 5V [SGS Thomson], iny vyrobca uvadza do 155MHz

HC/HCT slapu standartne do nejakych 65MHz, ale maju mensiu spotrebu

nieco sa o tom docitas tu: (str.29)
radio.feld.cvut.cz/courses/CS/we … nika94.pdf

a potom aj tu
en.wikipedia.org/wiki/BiCMOS

Pre beznu prax treba vediet, ze 74xxxx maju obmedzenie v napajani, ak je v pismenkach S, LS, ALS, HCT, ACT, BCT tak treba dodrzat napatove urovne pre TTL. 74xxx su pre rychle aplikacie, kde vyssia spotreba nehra taku ulohu, aj ked HC a HCT zeru fakt malo. Standartny CMOS radu 4xxx ma siroky rozsah napajania az do 18V, je velmi malo zravy, ale rychlosti neprekrocia vyrazne 1-5MHz. Podrobnejsie rozdiely treba hladat u konkretneho vyrobcu s konkretnym oznacenim.
Lebo este som nepisal o pismenkach za ciselnym oznacenim, ktore u vyrobcov okrem puzdra mozu znamenat aj pouzitelny teplotny rozsah.

administrator: přiloženy externí soubory
spinaci-a-cislicova-technika94.pdf (2.34 MB)

[vlasta_vlcek]

OK, diky!
A omlouvam se za nepozorne cteni

Vlasta

[Technik]

Díval jsem se do katalogu Harris a skutečne by měl kmitat na 10MHz při C=10pF a R1=22k. VCO může běžet až na 38MHz. Problém může být v 10pF kondu. Takhle nízké kapacity se vyrábí s vysokou tolerancí a hlavně další kapacitu nasbíráš na samotných spojích. Jenom sokl pro IO může přídat cca 5pF. Pokud to máš na nepájivém poli, tak počítej spíše se 100pF.
Zvol nižší odpor cca 2k2, jestli se dostaneš na vyšší kmitočet. VCO může běžet i bez kondu.