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/SBC6502-0-UvodIntroduction.aspx

____________________________________________________________

Vaše hodnotenie, Rate post: