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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bit-Counter, Eingangsfrequenz 24,576MHz


Autor: julian (Gast)
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Hi,

ich suche einen Bitcounter, der mit einer Eingangsfrequenz von 24,576MHz 
klarkommt und 512 sowie 16 Teiler-Ausgänge hat. Hat da jemand einen 
Vorschlag?
Habe hier einen 4040BE liegen, der kommt aber nur mit etwa 10MHz Eingang 
klar...

Gruß,
Julian

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  julian (Gast)

>Habe hier einen 4040BE liegen, der kommt aber nur mit etwa 10MHz Eingang
>klar...

Nimm einen 74HC4040, das ist eine schnelle CMOS Version. Dann klappt das 
auch mit 25MHz.

MFG
Falk

Autor: julian (Gast)
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Danke!
Gibt's evtl noch Alternativen? Hatte die Hoffnung das heute fertig zu 
bekommen, aber Conrad hat sowas natürlich nicht auf Lager...

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Joe (Gast)
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Du kannst auch zuerst zwei Flip-Flops nehmen, falls du schnelle FF's da 
hast und dann einen 4040BE drann hängen.

Autor: julian (Gast)
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Die Nummer 151610 war tatsächlich vorrätig. Den hatte ich vorher noch 
nicht gefunden (c:
Habe den also gestern abend noch bekommen und jetzt eingelötet. 
Grundsätzlich arbeitet er auch wie er soll. Allerdings habe ich z.B. am 
Ausgang  eine max Spannung von etwa 3.3V (VCC ist 5V) und beim Low-Pegel 
des Takts immer noch 1.6V. Zwischendurch ist dann immer mal ein Impuls, 
der auf 0V runtergeht. (Siehe auch Mess-Bild im Anhang) Hat dafür jemand 
eine Erklärung?

Autor: julian (Gast)
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Also das Phänomen mit dem Spannungsbereich ist gerade auf wundersame Art 
und Weise verschwunden.... Dafür ist zwischendurch immer mal ein etwas 
breiterer Impuls zu sehen. Habe das nochmal angehängt... Das sollte ja 
egtl auch nicht sein.

Autor: Dieter Werner (dds5)
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Für 48kHz hat das Signal aber beachtlich langsame Flanken.
Falls es ein Steckbrettaufbau sein sollte, bitte mal die Kontaktgabe an 
allen benutzen IC Pins kontrollieren.

Autor: julian (Gast)
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Ich hatte tatsächlich eine schlechte Lötstelle... Daher die einzelnen 
verlängerten Zyklen...
Die schräge Flanke kam durch den Digitalfilter des Oszis... Anbei mal 
ein Bild wie es jetzt ungefiltert aussieht. Sollte ich da evtl noch ein 
RC-Glied an den Ausgang hängen?

Autor: A. K. (prx)
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Nö, aber einen Kerko an den Zähler.

Autor: julian (Gast)
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An die Versorgungsspannung? Da habe ich schon 10R in Reihe, und 4,7u 
sowie 100n parallel

Autor: A. K. (prx)
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Direkt zwischen den VCC/GND Pins vom Zähler? Oder irgendwo weiter weg?

Autor: julian (Gast)
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Direkt. Die Kondensatoren liegen direkt am VCC Fuß. Anderer 
Kondensator-Fuß geht quer rüber zu Pin 8 (Masse)

Autor: A. K. (prx)
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Dann liegt der beobachtbare Ripple evtl. an der Messung selbst, 
beispielsweise der Position vom Masseclip. Oder du hast Übersprechen 
drin. Ist aber letzlich egal.

Autor: julian (Gast)
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Hier nochmal eine Großaufnahme aller beteiligten Frequenzen.
Ganz unten die 24.576MHz, darüber die 48kHz und ganz oben die 
1,536Mhz... Sauber ist wohl was anderes...
Kann ich das wirklich so lasen?

Autor: A. K. (prx)
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Das Überschwingen könnten Leitungs- oder Tastkopfoszillationen sein. 
Direkt am Pin messen, nicht nch 20cm Leitung. Masseclip ab oder offen 
lassen, jedenfalls nicht an GND ran. Statt dessen falls vorhanden mit 
Massefeder an GND, oder sonst Masseschild vorne am Tastkopf so kurz(!) 
wie möglich an GND.

Autor: julian (Gast)
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Also bisher konnte ich diese Schwingungen, egal wie ich gemessen habe, 
nicht wegbekommen... Messtechnicsch sind die ja immerhin 2.4V Peak to 
Peak... Von -1.2V bis 1.2V bei Low-Pegel. Da ich den Takt an einen 
AT91SAM7A3 (TK für den SSC) anlege dürfte das schon problematisch sein. 
Der LOW-Pegel darf max 0.8V betragen...

Noch irgendwelche Ideen, was ich tun könnte?

Gruß,
Julian

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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julian schrieb:
> Noch irgendwelche Ideen, was ich tun könnte?
Bitte Foto vom Messaufbau (incl. angeschlossenem Tastkopf) posten...

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
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Häng ich grad? ...aber 512 Ausgänge?;)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  julian (Gast)

>Noch irgendwelche Ideen, was ich tun könnte?

Irgendwas ist da faul, deine Signale sind auch während des konstanten 
Pegls tierisch verrauscht/verzittert.
Wie misst du? Ich hoffe mit einem 10:1 Taskopf.
Was für ein Scope ist das? Welche Bandbreite hat es?

MFG
Falk

Autor: julian (Gast)
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Also, erstmal zum Aufbau:

Oszilloskop ist ein LeCroy WaveAce 214. Ich messe im Moment mit 3 
Kanälen. Tastköpfe sind die originalen von LeCroy (auf 10x gestellt).

Lediglich am ersten habe ich eine Masseklemme, die im Moment an einen 
Masse-Pin am Evaluation-Board geht. (Siehe Foto)
Ob ich mit Masseklemme oder Massefeder aus kürzestem Weg messe macht 
keinen Unterschied. Allerdings: Wenn ich direkt an den Pins des 4060 
Messe sehen die Frequenzen besser aus, als wenn ich sie an den Kontakten 
zwischen DAC und uC messe.
Ich speiße mit einem 2-Kanal Labor-NT, da der 4060 mit 5V gespeißt 
werden muss, während die Platinen mit D/A-Wandler und Sample-Rate 
Converter (http://www.twistedpearaudio.com/digital/metronome.aspx) 7.5V 
brauchen.
Die Sample-Rate Converter-Platine dient im Moment ausschließlich als 
Quelle für die 24.576MHz. Ansonsten ist sie abgeklemmt.

Der uC ist ein AT91SAM7A3 auf dem dazugehörigen EK-Board.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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julian schrieb:
> Ob ich mit Masseklemme oder Massefeder aus kürzestem Weg messe macht
> keinen Unterschied.
Dort wo die Masseklemme jetzt sitzt, ist einer der maximal ungünstigsten 
Punkte, denn das Signal wird ja sogar an einer ganz anderen Platine 
abgenommen... :-o

> Allerdings: Wenn ich direkt an den Pins des 4060 Messe sehen die
> Frequenzen besser aus, als wenn ich sie an den Kontakten
> zwischen DAC und uC messe.
Um wieviel besser?
Ist deine Frequenzteilerplatine da rechts unter dem Oszilloskop?
Dir muß schon klar sein: 24MHz ist HF, da kommt es auf Millimeter (oder 
wenigstens cm) an... :-o

Autor: A. K. (prx)
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julian schrieb:

> Ob ich mit Masseklemme oder Massefeder aus kürzestem Weg messe macht
> keinen Unterschied.

Zur Orientierung, was dies ausmachen kann.

Ein 20MHz Signal am Ausgang eines AVR, mit üblicher Masseklemme, Testec 
HF212 an 100MHz DSO:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23661/AV...

Ein gleiche Signal hinter einem flankensteilen 74AC00 (DIP auf 
Lochraster, also unweigerlich suboptimal):
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23662/74...

Das 74AC-Signal bei 25MHz, aber mit 4 Windungen "Luftspule" im 
Massekabel um den Effekt weiter zu verstärken:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23669/GND-Loop.PNG

Das 74AC-Signal ohne Massekabel, aber mit Massering direkt an Masse in 
unmittelbarer Nähe des 74AC00:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23671/GN...

Ähnlich, mit zwei verschiedenen Tastköüfen:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23748/10...

Autor: ... (Gast)
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julian schrieb:
> Messtechnicsch sind die ja immerhin 2.4V Peak to
>
> Peak... Von -1.2V bis 1.2V bei Low-Pegel.

Oszi auf DC-Kopplung eingestellt?

Autor: A. K. (prx)
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Und nun von jemand anders:

Erst direkt mit Signalgenerator verbunden, mit 50 Ohm Abschluss:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23681/20mhz.jpg

Dann mit Oszi-Taskopf, vermutlich mit Masseclip:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/23683/20mhz_tt.jpg

Autor: julian (Gast)
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Also, ich habe den Versuchsaufbau mal optimiert.
Die Teiler-Platine liegt jetzt zwischen den anderen. Alle Kabel die mit 
den Takten zu tun haben habe ich so kurz wue möglich gehalten. Anbei ein 
Bild vom neuen Aufbau, während ich die 48kHz-Leitung messe (mit 
Massefeder).
Die Messung auf dem Oszi ebenfalls im Anhang. Oszi steht auf DC, ja.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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julian schrieb:
> während ich die 48kHz-Leitung messe (mit Massefeder).
Interessant wäre das andere Ende des Frequenzbereichs.
Und/oder die Flanken der Signale.

Autor: julian (Gast)
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Und zusätzlich nochmal ein Bild der 24,576MHz direkt am 4060 gemessen...

Autor: julian (Gast)
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Und dazu die Flanke des 48kHz Takts in groß

Autor: julian (Gast)
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Und weil's so schön ist, die 24,576MHz nochmal am DAC (selbe 
Anschlussleiste wie die 48kHz Messung) gemessen.

Autor: julian (Gast)
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Um das ganze nochmal fortzuführen, ich möchte mit den Frequenzen den SSC 
des AT91SAM7A3 takten. Der 4060 fungiert damit quasi als externer 
Controller für den I2S-Bus, den ich zur Verbindung vom AT91 (SSC) an das 
DAC-Modul verwende.
Ich habe das ganze jetzt trotz der unschönen Clocks mal angeklemmt und 
die Firmware auf externen Takt eingestellt, aber funktionieren tut das 
ganze leider noch nicht. Jetzt ist natürlich die Frage, ob es daran 
liegt, dass auf dem Takt zuviel Müll ist und der AT91 die Pegel gar 
nicht sauber erkennt oder ob es an der Firmware liegt...

Letztlich habe ich nur zwei Register verändert. Und zwar das TCMR 
(0x10402, CKS=TK, CKO=none, CKG=none, START=falling edge of TF, 
STTDLY=1) sowie das TFMR-Register (0x18f, DATLEN=15, FSOS=NONE, 
DATNB=1).
In der Original-Version ist der Takt im uC generiert worden und das hat 
soweit funktioniert.

Wie würdet ihr vorgehen um das Problem weiter einzugrenzen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@julian (Gast)

>      IMAG0043.jpg
>      1,5 MB, 39 Downloads

Und mal wieder ein Fall für Dr. Bildformate. :-(

>Oszilloskop ist ein LeCroy WaveAce 214.

Das hat 100 MHz.

> Ich messe im Moment mit 3
>Kanälen. Tastköpfe sind die originalen von LeCroy (auf 10x gestellt).

Gut.

>Lediglich am ersten habe ich eine Masseklemme,

Und dann wundern dich deine Messergebnisse? Ohje!
So geht das nicht!

> die im Moment an einen
>Masse-Pin am Evaluation-Board geht. (Siehe Foto)

Totaler Mist.

JEDER Taskopf braucht eine SEHR kurze Masseanbindung.

>Ob ich mit Masseklemme oder Massefeder aus kürzestem Weg messe macht
>keinen Unterschied.

Glaub ich nicht.

> Allerdings: Wenn ich direkt an den Pins des 4060
>Messe sehen die Frequenzen besser aus, als wenn ich sie an den Kontakten
>zwischen DAC und uC messe.

Deine "Verbindung" sind wilde Klingeldrähte! Schon mal überlegt, dass 
25MHz KEIN Pappenstil sind?
Und dass die Anstiegszeit der Signale verdammt kurz ist?
Siehe Wellenwiderstand.
Du brauchst eine SOLIDE Verbindung für deine Signal, wenigsten 
verdrillte Doppelleitungen (Signal + GND).

MFG
Falk

Autor: julian (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Und mal wieder ein Fall für Dr. Bildformate. :-(

 kopfeinzieh sorry /c:

>>Oszilloskop ist ein LeCroy WaveAce 214.
>
> Das hat 100 MHz.

Was ja reichen sollte!?

>>Lediglich am ersten habe ich eine Masseklemme,
>
> Und dann wundern dich deine Messergebnisse? Ohje!
> So geht das nicht!
>
>> die im Moment an einen
>>Masse-Pin am Evaluation-Board geht. (Siehe Foto)
>
> Totaler Mist.
>
> JEDER Taskopf braucht eine SEHR kurze Masseanbindung.

Ok, wird zukünftig bedacht. Zuletzt hatte ich ja nur noch 
1-Kanal-Messungen mit Massefeder gemacht. Kürzer schaffe ich die 
Masse-Anbindung nicht.

>>Ob ich mit Masseklemme oder Massefeder aus kürzestem Weg messe macht
>>keinen Unterschied.
>
> Glaub ich nicht.

Ist aber wirklich so...

>> Allerdings: Wenn ich direkt an den Pins des 4060
>>Messe sehen die Frequenzen besser aus, als wenn ich sie an den Kontakten
>>zwischen DAC und uC messe.
>
> Deine "Verbindung" sind wilde Klingeldrähte! Schon mal überlegt, dass
> 25MHz KEIN Pappenstil sind?
> Und dass die Anstiegszeit der Signale verdammt kurz ist?
> Siehe Wellenwiderstand.
> Du brauchst eine SOLIDE Verbindung für deine Signal, wenigsten
> verdrillte Doppelleitungen (Signal + GND).

Ok... also werde ich mal sehen, wie ich das Löse. Im Grunde habe ich ja 
mehrere zusammengehörige Takte - Die unterschiedlichen Taktleitungen zu 
verdrillen ist aber eher keine gute Idee, oder? Sollte ich jede 
Taktleitung mit einer Masse-Leitung zusammen verdrillen? Dann produziere 
ich ja ohne Ende Masse-Leitung...
Oder vielleicht gleich ein geschirmtes Cat5 Kabel benutzen? :D

Sorry, ist mein erster Versuch im MHz bereich...

Danke für Deine/Eure Ausdauer mit mir!! (c:

Autor: A. K. (prx)
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julian schrieb:

> Sollte ich jede Taktleitung mit einer Masse-Leitung zusammen verdrillen?

Bingo!

> Dann produziere ich ja ohne Ende Masse-Leitung...

Schon mal einen SCSI-Bus gesehen? Oder ein Ultra-ATA Kabel? Bei 
hochfrequenten Signalen gehört zu jeder einzelnen Signalleitung stets 
auch eine eigene Masseleitung.

Autor: julian (Gast)
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A. K. schrieb:
> julian schrieb:
>
>> Sollte ich jede Taktleitung mit einer Masse-Leitung zusammen verdrillen?
>
> Bingo!
>
>> Dann produziere ich ja ohne Ende Masse-Leitung...
>
> Schon mal einen SCSI-Bus gesehen? Oder ein Ultra-ATA Kabel? Bei
> hochfrequenten Signalen gehört zu jeder einzelnen Signalleitung stets
> auch eine eigene Masseleitung.

ATA sind doch idR Flachbandkabel... Und nicht verdrillt...
SCSI lasse ich gelten (c:

Also nehme ich jetzt eine Nummer solidere Kabel und verdrille die 
jeweils mit einer Masseleitung?
Oder bieten sich da irgendwelche Standardkabel an, die passend verdrillt 
sind?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  julian (Gast)

>> Das hat 100 MHz.

>Was ja reichen sollte!?

Naja, gerade so. Denn die Anstiegszeit ist irgendwas um die 5ns, das 
sind ~70MHz.

>Ok, wird zukünftig bedacht. Zuletzt hatte ich ja nur noch
>1-Kanal-Messungen mit Massefeder gemacht. Kürzer schaffe ich die
>Masse-Anbindung nicht.

Das reicht.

>mehrere zusammengehörige Takte - Die unterschiedlichen Taktleitungen zu
>verdrillen ist aber eher keine gute Idee,

NEIN!

> oder? Sollte ich jede
>Taktleitung mit einer Masse-Leitung zusammen verdrillen?

JA!

> Dann produziere
>ich ja ohne Ende Masse-Leitung...

Und?

Schau dir mal die Flachbankabel für Festplatten mit ATA-3 an, dort ist 
jede 2. der 80 Adern Masse.

>Oder bieten sich da irgendwelche Standardkabel an, die passend verdrillt
>sind?

Dein CAT-5 Kabel hat 4 Paar.

MFG
Falk

Autor: julian (Gast)
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Also, ich war fleißig und habe jetzt überall verdrillte Kabel. Anbei die 
24,576MHz sowie die Flanke der 48kHz wie sie jetzt aussehen.
Ist das vertretbar? Oder immer noch nicht ok?
Hätte jetzt vom Gefühl gesagt, damit müsste der uC klarkommen, oder?

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Noch nen Bild zur Illustration vom Ausgang eines 74HC-Gatters
http://carrotindustries.net/ring.png
Das Blaue Signal ist direkt mit der Massefeder gemessen (kann man die 
eigentlich wo nachkaufen?)
Das Pinke mit der üblichen Masseschnur.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  julian (Gast)

>Also, ich war fleißig und habe jetzt überall verdrillte Kabel. Anbei die
>24,576MHz

Na das ist doch astrein.

> sowie die Flanke der 48kHz wie sie jetzt aussehen.

Naja, bissel komischer Unterschwinger, aber OK.

MFG
Falk

Autor: A. K. (prx)
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Luk4s K. schrieb:

> Das Blaue Signal ist direkt mit der Massefeder gemessen (kann man die
> eigentlich wo nachkaufen?)

Bei den Testecs ist keine dabei, aber es gibt sie als Zubehör - ich hab 
sie mal bei rscomponents gesehen. Kreative Zeitgenossen bauen sich die 
auch schon mal selber.

Autor: julian (Gast)
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Ok, danke Jungs... Habe ich mal wieder was gelernt (c:
Nun muss ich rausfinden, warum der AT91 noch nicht mitspielt... Aber das 
ggfls in einem anderen Thread...

Bzgl. der 48kHz werde ich nochmal gucken, ob ich noch irgendwo weiter 
optimieren kann...

Gruß,
Julian!

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