X-tal + TTL x-tal oscillator tester.

By Administrator at mája 23, 2022 07:50
Filed Under: Non-Atari

 

Predstavte si že máte doma za hrsť x-talov a TTL oscilátorov. Mnohé sú nové, nepoužité a je tam pritom aj dosť kúskov ktoré už majú niečo za sebou. Fungujú ? Dosť zásadná otázka ak ich chceme ešte niekedy v budúcnosti použiť a v niečom nasadiť. Jednoduchý tester na ich otestovanie funkčnosti by sa náramne hodil. Pretože mám doma dávno postavenú stavebnicu čítača (ešte mám jeden kvalitnejší, ale na toto táto stavebnica postačuje až až). Je použitá staršia poľská stavebnica čítača s označením NE038 (čítač do 100MHz), je to pozostatok z dnes už nepotrebného projektu a tak som si to upravil pre toto použitie, bol na nej vymenený pôvodný pasívny displej za nový, podsvietený. (Plus som pridal chladič na stabilizátor.)

Čo ma zaskočilo - ako veľmi má digitálny foťák problém rozumne odfotiť podsvietený displej ak má vyšší jas ... na uvedené testovanie stačí použiť tiež iná stavebnica nejakého slušného čítača - hlavne aby tam bol k dispozícii priamy TTL vstup, potom stačia iba drobné úpravy. Kto má samostatný čítač tomu stačí postaviť dosku oscilátorov, pripojiť 5V a údaje odčítať na čítači, čiže treba menej roboty.

 

 

Základná doska zo zdrojom už bola postavená, stačilo iba postaviť dosku určenú pre vlastné oscilátory x-talov a TTL oscilátorov. Na doske sa nachádzajú celkove 4 možnosti, ich voľba sa prevádza pomocou 4-násobného DIL prepínača, vždy je zopnutý iba jeden z nich:

 

1.- tu sa testujú TTL oscilátory ktoré majú "malé" 8 pinové púzdro,

     najvyšší u mňa testovaný kmitočet = 48MHz, rýchlejší doma nemám

 

2.- určené TTL oscilátor v 14 pinovom púzdre, najrýchlejší u mňa testovaný = 40MHz

 

3.- oscilátor ktorý používa 74LS04 pre testovanie x-talov v rozsahu 1÷12MHz vrátane

     (odpory majú hodnotu 2k2), najrýchlejší testovaný x-tal = 12MHz, toto už na tomto

     mieste napr. 14.318MHz x-tal nedá (museli by byť menšie hodnoty odporov)

 

4.- oscilátor z 74LS04 pre testovanie x-talov v rozsahu 1÷25MHz vrátane (odpory majú

     hodnotu 1k), najrýchlejší testovaný x-tal = 25MHz, rýchlejší doma nemám

 

To že sa dajú testovať samostatné x-taly na pozíciách 3. a 4. sa môže hodiť ak by bol niektorý x-tal "tvrdohlavejší" a v jednom z týchto dvoch zapojení nechcel nabiehať a teda dá sa skúsiť kde sa bude lepšie "cítiť". Len sa nesmie zabudnúť na to že v pozícii č. 3. ideme len do 12MHz (ak zmenšíme odpory tak aj tu dosiahneme vyšší možný spracovaný kmitočet). Spomenutý testovací (a otestovaný) rozsah pre moje potreby zatiaľ bezo zbytku vyhovuje.

Čo sa týka TTL osiclátorov - samozrejme mám doma nejaké TTL oscilátory aj na ešte vyšších hodnotách frekvencie - sú ale iba vo funkčných zariadeniach a kvôli obrázku či tu fungujú ich z dosky letovať nemienim, ďakujem za pochopenie.Wink

 

Konštrukcia je zaujímavá ešte jedno vecou - používa 2 samostatné zdroje (trafo má výstup samostatných 2x 9V/AC) - jeden dodáva na dosku čítača 14V/DC kde je osadený stabilizátor 7805 (ten kde je pridaný chladič) a pre čítač dodáva potrebných 5V/DC. Druhý samostatný zdroj má svoju extra 7805-ku a z nej beží iba dorobená oscilátorová časť. Je to historicky dané pôvodnou stavbou, tu som to len využil tak ako je to na doske, napriek tomu si myslím že to zlepšilo celkovú stabilitu oscilátorovej časti (a pritom je to tu teraz k dispozícii zadarmo). Vlastná stavba oscilátorovej dosky netrvala dlho, ostatné už bolo predsa hotové a pripravené.

Nakoniec - pre lepšiu stabilitu určite odporúčam aj pri použití jediného zdroja dodať ďalšiu 7805 iba pre dosku oscilátorov - výsledný efekt bude obdobný.

 

Dávam odkaz na články v ktorých je zapojenie použitých samotných oscilátorov:

http://blog.3b2.sk/igi/post/SBC6502-5-doplnky-accessories.aspx

http://blog.3b2.sk/igi/post/SBC6502-28-Pretaktovanie-SBC6502-Overclocking-SBC6502-Clock3d500MHz-!-Clock3d600MHz-!-Part4.aspx


Úpravy v zapojení pre toto konkrétne použitie:

Väzobné kondenzátory medzi hradlami na doske oscilátorov majú kapacitu 10nF (10k). Zmena veľkosti odporov medzi hradlami je spomenutá v popise pozícií  3. a 4. Dve hradlá v zapojení slúžia ako oscilátor a tretie hradlo v ceste slúži pre lepšie vytvarovanie signálu (zlepší sa ostrosť hrán). Prívody na doske sú riešené čo najkratšou cestou, pri prevádzke sa aj tak počíta s tým že vlastne vždy bude funkčný iba jeden oscilátor. Vyskúšal som osadenie naraz všetkých 4 pozícií a nenarazil som aj tak na nejaký problém pri meraní, údaje na displeji sa nelíšili od hodnôt nameraných pri jednotlivých postupných meraniach.

Napätie +5V pre všetky oscilátory sa odpája naraz, pritom ale treba rátať s tým že oscilátory č.3 a č.4 budú pod napätím aj bez x-talov samovoľne kmitať, toto sa ale neukázalo ako nejaký problém. Ak to niekomu vadí - oddeľte si spínanie +5V pre čip 74LS04 samostatným spínačom. (Druhá polovica čipu bude aj tak kmitať, komu by to vadilo - dajte do pätičky namiesto nenasadeného x-talu kondenzátor M1, keramiku, nepoužitá časť IO bude potom kmitať niekde na hranici jednotiek až desiatok kHz, čiže rozhodne hlboko pod meranými hodnotami vlastných x-talov.) Len to tu spomínam, naozaj to ale nie je to nutné.


Je dôležité v zapojení použiť uvedený obvod - t.j. čip 74LS04

V schéme nie je zakreslený vypínač napájania +5V.

 

Už z prvého odkazu je jasné že som mohol zlúčiť pozície  1. a 2. do jednej 14 pinovej pätičky, ale tu mi takéto zapojenie prišlo prehľadnejšie. Napokon ako na to v reáli je vecou každého jednotlivca. Vypínač na prednej strane vypína len samotnú dosku oscilátorov (ak meníme TTL oscilátor, alebo x-tal), merač frekvencie je zapnutý trvale. Na doske merača je pridaný dodatočný chladič, pretože jeho 7805-ka už bola celkom horúca (hlavne to bolo cítiť pri meraní nad 20MHz), teraz je chladič iba mierne teplý. Pre 3. a 4. sú pre pripojenie x-talu naletované 4-pinové precízne pätičky, pričom vždy dva krajné piny z každej strany sú spojené (viď druhý obrázok článku). Takto je možné ľahko a rýchlo vymeniť testované x-taly bez potreby ich pájkovania.


Takže - TTL oscilátor 40MHz, pozícia 1.

 

No, ustrelenie tohoto TTL oscilátoru je iba o -4kHz pod udávanou hodnotou.


TTL oscilátor 10MHz, pozícia 1.


Pekné, nie ?


TTL oscilátor 12MHz, pozícia 2.


Tak isto slušný výsledok.


x-tal 2MHz, pozícia 3.


Výsledok ?

"Ustrelenie" kmitočtu o -400Hz - na tak jednoduchý oscilátor s 74LS04, veľmi slušné.


 x-tal 24MHz, pozícia 4.


Nuž toto je práve to prečo je dobré mať doma takúto hračku. Tento x-tal už ide hodne mimo toho čo čakáme. Pritom je stále pod 0.5% odchylkou, lenže - niekde už aj toto môže byť zásadným problémom. Takže otestovanie x-talov a TTL oscilátorov pred ich "ostrým" použitím sa rozhodne vyplatí !


Len pripomínam že existujú "várky" x-talov, ktoré veľmi ochotne kmitajú na 3.harmonickej (hlavne 24MHz x-taly) a teda pri ich nasadení v zariadení s mikroprocesorom to potom robí galibu. Tak isto mám doma várku 8.38MHz x-talov, ktoré v pozícii č.4 "nadšene" kmitajú na 3.harmonickej, t.j. mierne nad 25MHz (pritom v pozícii č.3 sa správajú naprosto normálne a frčia na hodnote ktorá je uvedená na ich púzdre, čiže týmto testerom sa dá aj otestovať kedy je v ktorom zapojení x-tal stabilný. Už po napísaní celého článku som objavil x-tal 27.12MHz ktorý mi kmitá na 1/3 napísanej hodnoty (tu by pomohlo zmenšiť odpory 1k na menšiu hodnotu, tipujem 680Ω, proste potrebuje väčšie vybudenie). Tieto veci by som bez testeru nezistil.

Pri zmenšovaní odporov v zapojení oscilátoru si treba uvedomiť ešte jednu vec:

Čím menší odpor tým väčší prúd prechádza cez x-tal, miniatúrne x-taly veľké hodnoty prúdu nemajú v láske, takže zbytočne "nervať" cez x-tal extrémne hodnoty, určite sa v dobrom poďakuje.


Čo na záver ? Zase jedna drobnosť ktorá je skutočne užitočným pomocníkom v domácej dielni. Expresne rýchlo skontroluje a vytriedi súčiastky na dobré a tie ktoré to už majú za sebou. A zistíte to skôr ako by ste to dali do zariadenia a až potom zistíte že niečo nie je v poriadku. Tak isto sa tiež stane že dotyčná súčiastka nedopatrením spadne na zem a my nemáme istotu či tento pád na podlahu prežila v zdraví - na toto je tento tester ako šitý.

Kvalitný čítač síce doma mám, ale toto si zaslúži dorobiť na pridanú dosku oscilátorov ešte nejaký citlivý vstup čítača, trebárs do 30MHz (mne postačuje, druhý čítač čo mám ide do 1.3GHz), čo nie je až také zložité a potom to bude ešte univerzálnejší merač, pritom základnú vec - t.j. základné meranie x-talov a TTL oscilátorov prevádza k plnej spokojnosti.

___________________________________________________

Vaše hodnotenie, Rate post:

Comments

10. 12. 2022 14:05:34 #

trackback

05_2022 Blog, Notes.

05_2022 Blog, Notes.

Igi blog |

Info o autorovi

Volám sa Igor Gramblička, bydlisko: Bratislava, Slovakia. Môj nick: Igi. Blog je o mojich záujmoch, predtým som pracoval ako IT špecialista na počítačové siete a redakčné systémy pre viaceré denníky - až som pred rokmi nakoniec v jednom z nich zakotvil a kde som to potiahol až do konca mojej profesnej kariéry.

Rok, mesiac, počet článkov: