Bonjour,
Je cherche à convertir un sinus de 6 MHz d'amplitude de 0 à ~~ 5 V en carré avec des fronts montants propres pour commander un compteur
Je peux utiliser un comparateur de tensions rapide comme le LM319, des transistors, des portes logiques de la série 74HC/HCT de 2 à 6 V
Quelle est la solution la plus adaptée ?
Merci
Maximator c'est comme Actimel : ça agit à l'intérieur et ça se voit à l'extérieur
hello ,
celle que tu maitrises...
à notre époque , 6 MHz , c'est de la basse fréquence
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
La solution la moins chère sera sûrement le 74HC14 (celui avec trigger de schmitt).
bonsoir
oui si le sinus est tout en positif si par contre il est centré sur la masse il faudra rajouter qqs bricoles.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Oui, d'ailleurs il faudrait que Quentin précise si il veut un signal carré en sortie avec un rapport cyclique de précisément 50%, dans ce cas il faudra une petite contre-réaction pour annuler l'offset sur le signal d'entrée si il y en a un.
Bonjour,
Oui, il est toujours positifEnvoyé par jiherve
Non, le rapport cyclique n'a aucune importance ici
J'ai sûrement oublié de préciser quelques points importants :
- Le sinus aura une certaine stabilité en fréquence, il faut qu'une fois transformé, il n'y ait pas de petites variation de temps entre les fronts, même infimes, limiter à fond le jitter. Ce montage est le début du rebouclage d'une PLL, entre le VCO et les diviseurs de fréquences
- La sortie du 74HC14 irait donc vers les horloges des compteurs CD4510 CMOS sous 8 V, donc, il y a une adaptation à faire.
74HC14 sous 6 V :
Le Voh min peux descendre à 5,2 V
Le Vol max peux monter à 0,4 V
https://www.diodes.com/assets/Datasheets/74HC14.pdf
Il faut amener l'état haut du 74HC14 à un niveau compatible avec les horloges des CD4510
Je ne sais pas si une simple résistance de tirage ne suffise vu que les alims des circuits seront différentes
Merci
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Bonjour
Un CD4510 alimenté en 8V risque de ne pas tenir les 6MHz, surtout si le signal d'horloge n'est pas carré.
En interpolant les valeurs données dans les spécifications du CD4510, la fréquence maximale serait typiquement de 6,4MHz (4MHz sous 5V et 8MHz sous 10V à 25°C), mais son minimum garanti ne serait que de 3,2MHz (2MHz sous 5V et 4MHz sous 10V à 25°C). Les spécifications du MC14510B donneraient quant à elles typiquement 4,8MHz (3MHz sous 5V et 6MHz sous 10V à 25°C), et 2,4MHz au minimum (1,5MHz sous 5V et 3MHz sous 10V à 25°C).
En revanche, les spécifications du HEF4510B semblent garantir le fonctionnement à 6MHz sous 8V, avec une limite typique d'environ 18MHz (10MHz sous 5V et 24MHz sous 10V à 25°C) et un minimum d'environ 9MHz (5MHz sous 5V et 12MHz sous 10V à 25°C).
Il faudra donc très strictement sélectionner la provenance des circuits, ou bien opter pour un montage différent.
Bonjour,
C'est vrai, je ne pensais plus du tout à ça
J'ai vu aussi les 74HCT4510, pouvant monter jusqu'à 58 MHz
Je peux aussi utiliser un CD4040 comme prescaler.
Il semble tenir la route sous 6 MHz et 8 V d'alim :
3,5 MHz sous 5 V
8 MHz sous 10 V
Ca fait un gain de 4,5 MHz quand Vdd augmente de 5 V
Donc 0,9 MHz/V
Ca ferait 3,5+(3*0,9) = 6,2 MHz sous 8 V
Donc : VCO->74HC14->CD4040->CD4510
J'ai la chance d'habiter près de Gotronic, ça m'évite de dépenser des frais de port, donc, je fais selon ce qu'ils ont en stock. Si je vois que ça marche bien, je ferai les choses encore mieux avec des circuits plus rapides et sans prescaler
Reste l'adaptation entre le 74HC14 sous 6 V et le CD4040 sous 8 V. Ce serait possible uniquement avec une résistance de tirage ?
En ce moment, je n'ai pas ce qu'il faut sous la main pour tester
Merci
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Le branchement entre le 74HC14 et le CD4040 peut être direct.
La tension VOH du 74HC14 alimenté en 6V est supérieure à 5,68V sous 5,2mA, tandis que l'entrée du CD4040 alimenté en 8V présente une tension VIH inférieure à 5,6V, un courant de fuite inférieur à 1µA et une capacité inférieure à 10pF (=12ns x 5mA/6V).
Inutile de se compliquer la vie avec des CD4040 survoltés : tu peux mettre un 74HC4040 en 5V qui tiendra largement la fréquence dont tu as besoin. En plus il est en stock chez gotronic.
Puisque tu mentionnes le jitter, note que les 74HC ont moins de jitter que les 74HCT.
Bonsoir,
oui mais un compteur asynchrone en aura toujours plus qu'un synchrone.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
> Le sinus aura une certaine stabilité en fréquence, il faut qu'une fois transformé, il n'y ait pas de petites variation de temps entre les fronts, même infimes, limiter à fond le jitter.
Bon, ici dans la conversion sinus -> carré on utilise soit un comparateur soit une porte logique qui fait aussi office de comparateur. Le jitter sera dû au bruit présent sur le signal, plus le bruit présent sur le seuil du comparateur.
Ton sinus de 0-5V a une amplitude de A=2.5V centré sur +2.5V. A 6 MHz son slew rate lors du passage par "zéro" (en fait 2.5V) est donc S = 2*pi*f*A = 94 V/µs ou 94 mV/ns.
C'est facile de voir que quand on ajoute une tension "e" sur un signal qui a un slew rate "S", le passage devant le seuil du comparateur se décale dans le temps de e/S.
Il est donc important de placer le seuil du comparateur là où le slew rate est maximum, c'est-à-dire dans ton cas à +2.5V. C'est le cas pour une porte HC, mais pas pour une HCT qui a un seuil plus bas... et donc situé à un endroit où le slew rate est plus faible, et donc ça fait plus de jitter.
On note "En" la tension de bruit, c'est la somme du bruit sur le signal et du bruit sur le seuil du comparateur. Pour une porte logique, le seuil est (Vcc+GND)/2 donc le bruit sur ce seuil est la moitié de la somme des bruits présents sur l'alim... et bien sûr, sur la masse ! Il faut aussi considérer le bruit thermique des FET de l'étage d'entrée de la porte logique, mais pour du HC c'est négligeable.
Et donc on peut s'attendre à un jitter de En/S. Comme le bruit sur l'alim atteindra facilement 50mV voire plus sur une carte logique, c'est très rentable de t'arranger pour que le 74HC14 ait une alim bien propre, par exemple tu prends le +5V et tu le filtres avec un RC... tu n'utilises pas les autres portes qui sont dedans pour traiter des signaux qui n'ont rien à voir... et tu soignes le plan de masse !
Pour les autres signaux logiques, on a un slew rate bien plus élevé, donc c'est moins sensible au bruit.
Bien vu ! Je l'avais raté.
En effet il vaudrait mieux un compteur synchrone...
Dernière modification par bobflux ; 17/11/2018 à 18h10.
re
il existe une autre solution un petit µC type ATtiny 4313 qui pourra accepter le sinus 0..5V sur son entrée d'horloge extérieure et qui programmé correctement assurera une division synchrone quelconque dans la limite de 16bits.
En 5V seuil vers 2,5V hysteresis 0,6v
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Il faudrait savoir quel est le ratio de division souhaité, si il est fixe ou non...
D'ailleurs, pourquoi ne pas utiliser une puce de PLL ?
Bonjour,
Ça doit basculer là où le sinus est le plus abrupte, oui ça semble logique
Je pensais bien soigner la réalisation et pour les alims, utiliser un LM723 (régulateur faible bruit)
Dans le cas du RC derrière le régulateur, quel ordre de grandeur pour R ?
J'aimerais éviter les µC, rester avec des composants simples
Je but est justement de faire une PLL
Le 4040 (Série 4000 ou HC) servira à pré-diviser pour baisser ce qui arrivera sur les horloges du diviseur programmable
Le diviseur programmable est déjà fait et fonctionne en synchrone avec 4*CD4510 et a un taux de 5000 à 5999
Le pas est de 1 KHz. Si le 4040 pré-divise par 4, je devrai baisser la référence à 250 Hz pour conserver le pas.
J'aimerai bien voir la première version du montage fonctionner. Après je ferai plus propre avec des 4510 supportant des fréquences bien plus hautes, donc, plus besoin du 4040.
Ce qui me gêne, c'est qu'ils ont que le CD4510 chez Gotronic, pas les version plus rapides dont on a parlé plus haut. Je vais devoir les acheter ailleurs.
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Tu divises du 6MHz par 5-6000 donc le but de la PLL est de synchroniser le VCO à 5-6 MHz sur du 1kHz ?
> Dans le cas du RC derrière le régulateur, quel ordre de grandeur pour R ?
74HC14 va consommer dans les 1mA par porte logique à 6MHz (avec un peu de marge). Tu ne vas utiliser qu'une seule porte...
Donc au pif, 100 ohms te donne une chute de tension de 0.1V, c'est bien. Rajoute un condensateur céramique pour découpler, éventuellement un électrolytique à 10c en parallèle...
> Je pensais bien soigner la réalisation et pour les alims, utiliser un LM723 (régulateur faible bruit)
Attention les régulateurs faible bruit ne conservent cette propriété que quand le courant consommé par la charge est constant ou quasi constant. On voit souvent des audiophiles mettre des régulateurs "1µV de bruit" sur des charges qui consomment un courant variable (genre des AOP) et dans ce cas, non seulement l'AOP s'en fout du "faible bruit" car il a un PSRR énorme de base, mais les quelques mA de courant variable tiré par l'AOP en fonction du signal produisent une ondulation sur la tension d'alim supérieure au "1µV de bruit"... donc c'est purement décoratif, il faut rester pragmatique
Par contre pour le VCO, si celui-ci a tendance à varier en fréquence en fonction de sa tension d'alim, là c'est intéressant.
Dernière modification par bobflux ; 18/11/2018 à 11h30.
Bonjour,
Oui, synthétiser 1000 fréquences de 5,000 MHz à 5,999 MHz
Merci de l'info je savais pas
Donc, il faut voir si le 74HC14 consomme toujours le même courant pour le faire fonctionner avec le LM723
Ou un simple 7805 avec un RC derrière pourrait être mieux ?
Mais à l'allumage, il va y avoir un moment où les tension d'entrées sur les portes seront supérieures à l'alim car la charge de C ne va pas être immédiate
A un instant T, on va donc avoir le 74HC14 sous 1 V et sur ses entrées, ce qui arrive du VCO, soit une tension plus élevée. Ce n'est pas dangereux pour lui ?
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>Donc, il faut voir si le 74HC14 consomme toujours le même courant pour le faire fonctionner avec le LM723
Oui, un circuit logique CMOS consomme un paquet de charge par commutation, désigné dans la datasheet par "Cd capacité de dissipation" ou un truc du genre. Tout simplement à chaque commutation les capacités internes sont chargées et déchargées. On peut estimer sa consommation par f*Vcc*Cd donc quand il traite une fréquence constante la consommation moyenne est constante. C'est pourquoi tu peux filtrer l'alim avec un RC sans aucun problème, c'est simple et pas cher.
Par contre la conso des compteurs varie en fonction du nombre de bascules qui commutent, donc elle a une variation périodique qui correspond à la période du compteur.
Enfin, là je fais le puriste, mais bon t'as dit que tu voulais le moins de jitter possible, donc...
Dans ton cas ce qui m'inquiète c'est ton ratio de division qui est monstrueux, car tu multiplies du 1 kHz par 5-6000, donc la tension de contrôle du VCO ne sera remise à jour que tous les 1ms. Autrement dit les performances en bruit de phase et dérive au-dessus de 1kHz seront celles du VCO.
Bonjour,
Si je peux améliorer le fonctionnement avec une tempo RC, alors pourquoi pas !
Je m'étais fait la remarque aussi pour le taux de division
Je suis lancé, on va voir ce que ça donne !
J'ai retrouvé un SN74HC00 au fond de mes boites, j'ai pu le tester
Un sinus de 8 MHz sur une de ses entrées : Temps de montée de 10 nS mesuré sur la sortie
L'oscillateur sinus et ses composants sont directement soudés entre eux, reliés à l'entrée du SN74HC00 sur plaque de test, et un 74HC4060 derrière, lui aussi retrouvé au fond de mes boites. Autant dire que ce n'est pas fait les règles de l'art. Beaucoup de bruit, mais même dans ces conditions, le 74HC4060 arrive à travailler. Je vais voir ce que ça donne sur une réalisation propre
Maximator c'est comme Actimel : ça agit à l'intérieur et ça se voit à l'extérieur
Bonjour,
J'ai récemment fait une PLL à 27MHz oscillateur Hartley 2N4416 + 2x1N4004 en varicap, avec une HC74 en tête suivi par un Attiny 4313 en division (de l'ordre de 5000 aussi) et comparateur de phase basique avec HC86+ filtre ordre 2@34Hz ,pas 1,25Khz, le bruit de phase global reste largement compatible d'un récepteur superhétérodyne à bande étroite (< 5kHz); Amha c'est donc jouable .
JR
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