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Diviseur programmable PLL

  1. quentin08

    Date d'inscription
    juin 2007
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    Ardennes
    Âge
    29
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    151

    Diviseur programmable PLL

    Bonjour,

    Je suis en train de mettre au point un diviseur programmable pour une PLL en synthétiseur de fréquences. J'utilise 3 circuits 4510 en décompteurs que j’initialise à une valeur comprise entre 1 et 999. Lorsque les 3 compteurs sont en fin de cycle, leur sorties /CO passent à 0, et je me sert de ça pour activer en même temps les 3 entrées de chargement parallèle à travers un NOR pour remettre l'ensemble à la valeur définie par les 12 bits en entrée. Et le cycle recommence. Ce montage est donc un diviseur programmable
    Jusque là, tout va bien, mais je me pose deux questions :

    1)
    Le pulse en sortie du NOR est très court car sitôt l'info de chargement parallèle envoyée, les /CO se remettent à 1, et je me dis qu'un des compteurs peut fonctionner plus lentement que les autres, et ne comprenne pas à temps qu'il faut se recharger à la valeur de base. A la simulation, ça marche, mais je n'ai pas testé en vrai. Ce risque existe t-il vraiment ?


    2)
    Le pulse en sortie du NOR étant très court, es ce que ce signal peut être utilisé sur le comparateur 3 états du circuit PLL 4046 ?
    Je sais que ce circuit détecte les fronts montants, et non les états logiques, mais vu qu'ils sont très brefs, je me demande si ça ne va pas poser problème

    Merci

    -----

    Images attachées
    Maximator c'est comme Actimel : ça agit à l'intérieur et ça se voit à l'extérieur
     


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  2. luc_1049

    Date d'inscription
    avril 2013
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    797

    Re : Diviseur programmable PLL

    Bonjour

    Avez vous cherché sur www une note d'application de la pll 4046 voire un logiciel pour dimensionner les passifs (r et c du filtre) . La littérature existe je l'ai utilisé à l'époque...
    cdlt
     

  3. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    11 625

    Re : Diviseur programmable PLL

    Bonjour
    Citation Envoyé par quentin08 Voir le message
    je me dis qu'un des compteurs peut fonctionner plus lentement que les autres
    Oui, c'est un fait qu'on constate en pratique.

    Citation Envoyé par quentin08 Voir le message
    ... et ne comprenne pas à temps qu'il faut se recharger à la valeur de base. A la simulation, ça marche, mais je n'ai pas testé en vrai. Ce risque existe t-il vraiment ?
    Le risque existe, mais surtout du fait des délais introduits par la réalisation. En effet, le temps de propagation des signaux dépend des caractéristiques des portes logiques, mais également pour une grande part des capacités, résistances et inductances parasites du circuit.

    Citation Envoyé par quentin08 Voir le message
    Le pulse en sortie du NOR étant très court, es ce que ce signal peut être utilisé sur le comparateur 3 états du circuit PLL 4046 ?
    Je sais que ce circuit détecte les fronts montants, et non les états logiques, mais vu qu'ils sont très brefs, je me demande si ça ne va pas poser problème
    Même problème, même réponse.


    Pour avoir l'assurance que le montage fonctionnera, il faut évaluer les impédances du circuit réalisé pour déterminer les délais correspondants puis reprendre les temps spécifiés par le constructeur des circuits logiques, afin de vérifier que, dans le cas de figure le plus défavorable, la valeur initiale du compteur sera bien enregistrée et l'impulsion sera bien prise en compte par la PLL.

    Au fait, de quelle technologie s'agit-il ? 4000, HC, HCT ?
    Dernière modification par PA5CAL ; 05/12/2017 à 11h39.
     

  4. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    11 625

    Re : Diviseur programmable PLL

    Dans le cas où la durée minimale de l'impulsion ne pourrait pas être garantie ou s'avérerait insuffisante, on doit modifier le circuit afin d'imposer le fonctionnement attendu.
    Dernière modification par PA5CAL ; 05/12/2017 à 12h41.
     

  5. jiherve

    Date d'inscription
    juin 2006
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    Re : Diviseur programmable PLL

    Bonjour,
    On se demande comment cela divise correctement car le branchement est en mode ripple clock, en chainant les CI# et CO# on obtiendra un fonctionnement plus fiable car les compteurs fonctionneront de manière synchrone!
    Ensuite l'ajout d'une bascule D (4013) en aval du CO# compteur MSB on obtiendra un pulse de largeur constante pour piloter la 4046 .
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!
     


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  6. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Re : Diviseur programmable PLL

    En fait, ce n'est pas si simple. Dans le cas du chaînage des CI et CO pour un fonctionnement totalement synchrone, les constructeurs mettent justement en garde contre le risque d'apparition d'un glitch sur les CO des étages supérieurs du fait d'une possible différence de vitesse entre les compteurs utilisés. Ce glitch ne gêne pas le (dé-)comptage, mais pourrait activer intempestivement une bascule située en aval.
     

  7. DAUDET78

    Date d'inscription
    septembre 2006
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    Re : Diviseur programmable PLL

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    Ce glitch ne gêne pas le (dé-)comptage, mais pourrait activer intempestivement une bascule située en aval.
    ce qui est le cas de son /LE qui recharge les compteurs. La solution fiable :
    Citation Envoyé par jiherve
    Ensuite l'ajout d'une bascule D (4013) en aval du CO# compteur MSB on obtiendra un pulse de largeur constante
    Bonjour et au revoir .... a remettre en début et en fin de réponse
     

  8. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Re : Diviseur programmable PLL

    Je ne sais pas si le glitch est gênant pour le rechargement des compteurs. Les documents de chez feu Motorola qui montrent des applications de ce type semblent indiquer que non (après, peut-on vraiment leur faire confiance ? ...).

    Sinon, l'idée de la bascule est intéressante, mais seulement si le signal CO (ou bien le PE issu de la porte NOR) est mémorisé avec un décalage par rapport à l'instant du changement d'état des compteurs, par exemple si l'entrée d'horloge de cette bascule reçoit un signal en opposition de phase avec l'horloge des compteurs.

    Il faudrait donc rajouter un inverseur sur l'entrée d'horloge de la 4013 pour régler le problème.

    Si l'on part effectivement sur des circuits CD4xxx ou HEF4xxx, alors pourrait utiliser un boîtier 4000 qui contient deux portes NOR à trois entrées et une porte inverseuse.

    synchro-PE.png
    Dernière modification par PA5CAL ; 05/12/2017 à 18h18.
     

  9. DAUDET78

    Date d'inscription
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    Re : Diviseur programmable PLL

    Pas besoin de NOR . On monte les compteurs en synchrone ( Cout -> Cin du suivant)
    Bonjour et au revoir .... a remettre en début et en fin de réponse
     

  10. PA5CAL

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    Re : Diviseur programmable PLL

    En effet. La porte NOR n'est nécessaire que dans le mode ripple clock. Au temps pour moi.

    On pourra donc utiliser une fonction inverseuse issue d'un autre circuit logique, ou créer le retard nécessaire à l'aide d'une résistance et d'une capa.
    Dernière modification par PA5CAL ; 05/12/2017 à 20h08.
     

  11. jiherve

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    Re : Diviseur programmable PLL

    Bonsoir
    La bascule doit être clockée par l’horloge des compteurs surtout pas par une horloge décalée justement pour ignorer les glitch.

    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!
     

  12. PA5CAL

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    Re : Diviseur programmable PLL

    Ça pourrait donner ça :

    synchro-PE2.png

    En prenant une valeur de R×C inférieure au tiers de la durée minimale de l'état haut de l'horloge et de celle de son état bas, le retard vaut 0,7×R×C environ. Ce retard doit alors être supérieur au temps maximum de propagation entre le front montant de l'horloge et le CO du dernier compteur.
     

  13. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Re : Diviseur programmable PLL

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    La bascule doit être clockée par l’horloge des compteurs surtout pas par une horloge décalée justement pour ignorer les glitch.
    Le décalage est obligatoire, mais rien n'oblige à ce qu'il corresponde exactement à la durée de l'état haut du signal d'horloge, vu que le front descendant de ce dernier n'a aucune action sur le fonctionnement synchrone.

    Par ailleurs, rien ne garantit a priori que le signal d'horloge produise un retard suffisant, notamment si la fréquence est élevée et/ou le rapport cyclique très différent de 50%.

    On peut cadencer la bascule sur le fond descendant de l'horloge, mais cela risque également d'imposer d'ajouter un boîtier rien que pour l'inverseur. La solution consistant à introduire un retard fixe peut donc présenter un certain intérêt.
    Dernière modification par PA5CAL ; 05/12/2017 à 20h49.
     

  14. jiherve

    Date d'inscription
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    Re : Diviseur programmable PLL

    Re
    si la bascule reçoit sur son entrée D le RCO# du dernier étage elle se trouve alors dans la position et le rôle d'un n+unieme compteur mais au lieu de compter elle remettra en forme le signal.
    Mais bien sur c'est la sortie de la bascule qui fera le chargement, il faudra alors compter n-2 (998 au lieu de 999 pour faire 1000)
    JR
    Dernière modification par jiherve ; 05/12/2017 à 21h10.
    l'électronique c'est pas du vaudou!
     

  15. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Re : Diviseur programmable PLL

    (Grosse fatigue, vivement les vacances ! )

    Mes réponses à partir de la #8 ne doivent pas être prises en compte.

    En fait, la solution de la bascule ne convient simplement pas, car tout l'intérêt du circuit proposé est de réaliser une division de fréquence correspondant au nombre décimal programmé et affiché (par exemple, si l'on entre "129", alors on s'attend à ce qu'il divise par 129, et pas par 130 ou par 131).


    Si l'on cadence la bascule directement avec l'horloge des compteurs, le front montant de celle-ci survient juste avant le changement d'état de /CO. Par rapport à une division de fréquence normale, cela introduit dans le cycle un pas supplémentaire correspondant aux sorties à "000" et /CO=0. PE ne passe à 1 qu'au début du pas suivant ("999"), entraînant la réinitialisation du compteur ("129" par exemple) et la remise à 1 de /CO. Mais au moment du front d'horloge suivant, PE est encore à 1 et le compteur reste donc sur la valeur d'initialisation durant un autre pas supplémentaire. Comme PE passe à 0, le décomptage reprend au front d'horloge d'après. Le diviseur étant programmé pour "129", le cycle donnerait :
    ...
    "002"
    "001"
    "000"
    "999"="129"
    "129"
    "128"
    ...
    soit une division de la fréquence par 131.


    En décalant l'horloge de la bascule, j'imaginais régler ce problème (en plus de celui du glitch) en forçant la réinitialisation des compteurs à la valeur programmée lorsqu'ils arrivent à "000", le front montant de l'horloge des compteurs survenant après le changement d'état de /CO. Mais ce faisant, la valeur programmée est encore maintenue après le front suivant car PE n'est pas encore repassé à l'état haut. Le diviseur étant programmé pour "129", le cycle donnerait :
    ...
    "002"
    "001"
    "000"="129"
    "129"
    "128"
    ...
    soit une division de la fréquence par 130. Donc, « chou blanc » !


    Si le 4510 a une entrée PE asynchrone, c'est précisément pour pouvoir faire correspondre l'arrivée à zéro des compteurs avec le passage à la valeur programmée dans le même pas de décomptage.

    Sauf à réaliser un circuit avec un fonctionnement différent qui présenterait beaucoup moins d'intérêt pour l'utilisateur, il faut s'en tenir à une impulsion sur PE suffisamment longue pour initialiser tous les compteurs et qui se termine avant le front d'horloge suivant le passage à 0 de /CO.
     


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