TTL oscilátory. TTL Oscillators.
Pred mesiacom som napísal že oscilátory pre SBC6502 (samozrejme sa dajú použiť aj na iné účely) považujem za ukončenú vec. Chyba lávky, pretože som dostal mail - "prečo som použil práve tento typ a nie iný ?" - nuž preto že je to spoľahlivý typ oscilátoru, aj keď pisateľ o tom pochybuje. A teda aby som nebol za človeka ktorý presadzuje za každú cenu len svoje riešenie - trošku som "zadoloval" v dejinách (archívoch) počítačových časopisov a vytiahol som tu na svetlo niektoré verzie TTL x-talových oscilátorov - nech si viete pozrieť že sa to dá aj inak. Už z označenia TTL vyplýva že napájacie napätie oscilíátorov je Vcc=5V.
___________________________________________________________
č.1.
č.1: Klasický CMOS oscilátor s čipom 4049, stačí na to jedno hradlo. Druhý invertor už tvorí len oddeľovač a slúži aj ako tvarovač signálu (zlepšuje tvar nábežnej aj odtokovej hrany). Ak nepotrebujete absolútne presnú frekvenciu môžete nahradiť kapacitný trimer pevným kondenzátorom 15÷22pf (aj tak je stabilita kmitočtu viac ako dostatočná, teda ak nechcete to použiť ako zdroj digitálnych hodín - vtedy tam ten trimer dajte a môžete s dostatočne presným meračom frekvencie nastaviť čo najpresnejšiu hodnotu).
___________________________________________________________
č.2
č.2: Ďalšia verzia CMOS oscilátoru s čipom 4049, zase jedno hradlo je vlastný oscilátor a druhé hradlo tvorí zároveň oddeľovací a aj tvarovací stupeň. Pri 5V to veselo kmitá na 4MHz. Je pripojená delička 74LS90, ktorá tu v tomto konkrétnom zapojení delí :10, čiže na výstupe pinu č.11 čipu 74LS90 máme k dispozícii 400kHz. (Na pine 1 a 12 čipu 74LS90 máme k dispozícii 2MHz.) Samozrejme - delička 74LS90 sa dá zapojiť rozlične, ale toto je konkrétny príklad. Zapojenie oscilátoru mám otestované, no problem.
___________________________________________________________
č.3
č.3: Pre mňa dosť nezvyčajné zapojenie oscilátoru, nepoužíva medzi hradlami kondenzátor. Na oscilátor treba dve hradlá, tretie je oddeľovací a tvarovací stupeň. Použitý čip je starší typ IC=7404, teda nie je použitý typ LS (domnievam sa ale že aj s čipom 74LS04 by to malo fungovať bez najmenších problémov). V zapojení sú použité odpory dosť nízkej hodnoty. Nepoužívam, mám doma k dispozícii čipy 74LS04 - nakoniec v článkoch o pretaktovaní je uverejnená mnou používaná verzia oscilátoru s čipom 74LS04.
___________________________________________________________
č.4
č.4: Toto zapojenie sa už blíži klasike, nepoužíva medzi hradlami kondenzátor, ale dodatočný odpor voči zemi. Zaujímavé je aj to že nie je na výstupe použité dodatočné tretie oddeľovacie a tvarovacie hradlo ktoré sa veľmi často používa. (Viď nasledujúci obrázok.) Všimnite si že výstup sa odoberá priamo z jedného vývodu x-talu (pretože existuje aj zapojenie kde sa to odoberá z iného miesta). Zapojenie tak isto nepoužívam. Použitý čip je typu 74LS04, teda klasika.
___________________________________________________________
č.5
č.5: Oscilátor používa zapojenie "obrátené garde", teda nejde výstup z neho priamo z x-talu na tvarovací a oddeľovací stupeň, ale tu sa signál odoberá z kondenzátoru (nie z x-talu). Tvarovací a oddeľovací stupeň (tretie hradlo) je zapojený štandartne. Zaujímavé, toto zapojenie nemám vyskúšané. Použitý čip je 74LS04 - čo je oblasti TTL oscilátorov absolútna klasika.
___________________________________________________________
č.6
č.6: Variácia zapojenia č.4 s tým rozdielom že na výstupe je pridaný kondenzátor ktorý zmierňuje nábeh a dobeh hrany - niektoré zariadenia to priamo vyžadujú. Napríklad x-talový oscilátor v Atari XF551 tak isto používa na vstupe do procesoru odpor a kondenzátor čím sa predlžuje nábeh a dobeh hrán - ale to som už mierne odbočil. Tu v zapojení je použitý čip 74LS14 čo je invertor + Schmittov klopný obvod, paradoxne práve tu zhoršujeme na výstupe jeho výborné vlastnosti ... Vyskúšané.
___________________________________________________________
č.7
č.7: Zapojenie oscilátoru s čipom 74C04, nech idem aj na mierne odlišné typy IC. Tu stačí iba jedno hradlo, druhé je iba tvarovacie a oddeľovacie. V zapojení je aj delička :2 a nasleduje znova delenie :2, teda máme tu kompletné zapojenie ako dostať ďalšie 2 kmitočty z jedného oscilátoru. Deliace stupne čipu 74LS74 samozrejme môžeme použiť aj odlišných zapojeniach, schéma zapojenia čipu zostáva rovnaké. Tento typ oscilátoru nepoužívam.
___________________________________________________________
č.8
č.8: zapojenie oscilátoru je pre mňa nezvyčajné, pretože na vlastný oscilátor sú potrebné až tri hradlá čipu 74H04, štvrté slúži ako oddeľovací a tvarovací obvod, ďalej je tu použitá 1/2 čipu 74LS74 ako delička :2. Pre oscilátor a odeľovač sú potrebné až 4/6 čipu - no, nejedná sa práve o úsporné zapojenie, ale s daným typom čipu sa to pravdepodobne asi inak nedá. Tak isto nemám vyskúšané.
___________________________________________________________
č.9
č.9: výnimka potvrdzuje pravidlo, tu je ako oscilátor zapojený samostatný tranzistor, takže sa vymyká uvedenému nadpisu článku, ale zase je veľmi jednoduchý a pritom spoľahlivý v hodne širokom rozsahu použitých x-talov. Je potrebné použiť aj následné hradlo v zapojení ktoré slúži ako tvarovač signálu.
___________________________________________________________
č.10
Ďalšie zapojenie bezproblémového oscilátoru, len vďaka použitiu CMOS čipov sa nedá ísť veľmi "vysoko", použiteľný rozsah sa pohybuje v rozmedzí 1÷3MHz pri napájaní 5V. Ak použijeme napájanie 12 až 15V tak sa použiteľný rozsah x-talov smerom nahor rapídne zväčšuje.
______________________________________________________
04.06.2023
č.11
Dnes som "objavil" ďalšie zaujímavé zapojenie oscilátoru s čipom 74LS04. Druhé hradlo je tak isto potrebné, tvaruje signál.
_______________
č.12
Tento oscilátor je síce menej stabilný (nepoužíva x-tal) čo sa týka výstupnej frekvencie ale na niektoré aplikácie postačuje.
______________
č.13
Ako vidieť aj tu sa dá nejaká tá súčiastka ušetriť.
____________________________________________________________
07.07.2023
č.14
1MHz oscilátor postavený na CMOS 4049.
____________________________________________________________
13.07.2023
č.15
Dtto, ale s inými pomocnými súčiastkami.
_________________
Toto zapojenie dokáže kmitať v naozaj širokom rozsahu hodnôt x-talu:
č.16
Upozorňujem - použitý čip je 7404, nie 74LS04 ! Druhé hradlo (tvarovacie) ktoré je v zapojení je potrebné použiť tiež.
_____________________________________________________
14.07.2023
č.17
Zapojenie oscilátoru s rýchlym komparátorom LM311.
____________________________________________________________
12.11.2023
č.18
4MHz x-tal s oscilátorom tvoreným 2 hradlami 74LS04 a deličkou :4 s čipom 74LS74, k dispozícii sú 3 výstupy rozličných frekvencií.
____________________________________________________________________
31.12.2023
č.19
2MHz oscilátor s čipom 74LS04.
____________________
č.20
12MHz oscilátor s čipom 74LS04, 6MHz výstup ide cez deličku 74LS74.
___________________________________________________________
Záverom:
Takže tu máte k dispozícii pár zapojení oscilátorov , ring na použitie je voľný. Je už iba na Vás aké hradlá v zariadení máte buď voľné, alebo aký obvod na oscilátor hodláte použiť. Odeľovací a tvarovací stupeň zvyšuje presnosť a stabilitu (= menšia záťaž oscilátoru). Ako som už spomínal, pokiaľ tým neriadite digitálne hodiny vo všetkých uverejnených zapojeniach je stabilita a dosiahnutá presnosť frekvencie pre počítačové účely viac ako dostatočná. Už mi nezostáva nič iného ako len popriať hodne úpechov pri stavbe vlastného SBC.
Dodatok:
Nakoniec vysvitlo že pisateľ moju verziu oscilátoru ani nepostavil a ani nevyskúšal, proste len mal pocit že to tak nemôže byť dobre. Čo dodať : "No cement, no comment."
Poznámka:
Len tak medzi rečou - ak máte doma integrované obvody 74LS00 tiež sa dajú v zapojení použiť (namiesto obvodu 74LS04), akurát pritom spotrebujete až 3/4 hradiel v jeho púzdre (sú tam štyri dvojstupové hradlá), tak isto potom treba jeden z dvoch vstupov hradiel trvale zapojiť na log.1 (cez odpor 4k7), alebo ich priamo trvale pripojíte na +5V).
____________________________________________________________
Návrat do všetkých pokračovaní o SBC6502:
http://blog.3b2.sk/igi/post/Directory-SBC6502.aspx
____________________________________________________________
Vaše hodnotenie, Rate post: