Forum: HF, Funk und Felder 74AC04 Klingelt


von Lukas K. (carrotindustries)


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Hallo Zusammen,
für TDR-Experimente und aus allgemeinem Interesse versuche ich einem 
74AC04 möglichst schöne Flanken zu entlocken. Doch wie ihr im Anhang 
sehen könnt, gelingt dies nur minder. Der 74AC04 hängt mit 2x100n und 
nem 22µ Kerko am Spannungsregler. Gespeist wird der 74AC04 vom 
Funktionsgenerator, der schafft ungefähr 10ns Flanken. Der 74AC04 hängt 
mit einem 40 Ohm Widerstand zwecks Anpassung auf 50 Ohm und einem 
BNC-Adapter direkt am Eingang des 7A19. Beim Aufbau habe ich mich um 
eine gute Massefläche und kurze Verbindungen bemüht. Der 74AC04 ist ein 
SN74AC04N von ti. Was ist an meinem Aufbau zu ändern, oder sind die 74AC 
wirklich so schlecht?
Die unscharf erkennbaren Widerstände dienten ursprünglich zum 
Zusammenschalten aller Ausgänge. Doch dies verursachte einen 'Hüpfer' 
von 1V Amplitude auf der Versorgungsspannung trotz Abblock-Cs. Mit nur 
einem Gatter ist der 'Hüpfer' mit 150mV noch harmlos.

MfG, Lukas

von HildeK (Gast)


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Luk4s K. schrieb:
> Was ist an meinem Aufbau zu ändern, oder sind die 74AC
> wirklich so schlecht?

Naja, für die ursprünglich gedachte Anwendung des 74ACxxx ist das 
Ergebnis sogar richtig gut, vor Allem für den fliegenden Aufbau und den 
induktiven bedrahteten Widerständen. Bedenke, du benötigst einen Aufbau, 
der bis rund 1GHz funktionieren sollte (Anstiegszeit des Signals auf 
deinem Skope ist geschätzt so um die 1ns).
Ich denke, viel mehr ist da nicht herauszuholen.
- Hast du den Quellwiderstand schon im Wert optimiert?
- mit SMD-Bauteilen und Z-richtigen Leitungen bis zur BNC-Buchse könnte 
man noch was gewinnen, ebenso mit SMD-Blockkondensatoren (auch runter 
bis 1nF) und SMD-Ausführung des AC.
- für noch bessere Ergebnisse müsste die Senke auch mit 50 Ohm 
abgeschlossen sein, das verträgt aber der AC nicht.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Danke für die Antwort; in SMD habe ich den 74AC04 gerade leider nicht 
hier.
Die 40Ohm sollte weitestgehend passen - ich hatte zuvor den 
Innenwiderstand des Gatters ermittelt.

HildeK schrieb:
> - für noch bessere Ergebnisse müsste die Senke auch mit 50 Ohm
> abgeschlossen sein, das verträgt aber der AC nicht
Was meinst du damit? Ich habe den 74AC04 mit den 40 Ohm doch auf 50 Ohm 
gebracht, der 7A19 hat auch 50 Ohm.

Ich habe mich dann mal mit den nicht ganz perfekten Flanken abgefunden, 
einen resistiven Teiler angeflanscht und in ein 2m RG58 reingemessen. Im 
Anhang einmal offen, kurzgeschlossen und ... ähhm mit 50 Ohm 
abgeschlossen. Keine bange, nen besserer Abschluss kommt noch ;)

von Anja (Gast)


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Luk4s K. schrieb:
> oder sind die 74AC
> wirklich so schlecht?

Das ist Prinzipbedingt.

In den Versorgungsleitungen (1nH/mm) sollte sich der Strom während der 
Schaltvorgänge nicht ändern. Das gelingt eigentlich nur mit ECL-Gattern 
mit möglichst gleichen 50 Ohm Lasten an den komplementären Ausgängen.

Gruß Anja

von HildeK (Gast)


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Luk4s K. schrieb:
> Was meinst du damit? Ich habe den 74AC04 mit den 40 Ohm doch auf 50 Ohm
> gebracht, der 7A19 hat auch 50 Ohm.

Ein AC liefert 5V Hub. Ja, du hast auf der Quellseite 50 Ohm, wenn aber 
auf der anderen Seite ein 50 Ohm Abschlusswiderstand (Eingang Skope) 
liegt, dann darf das keine 5V mehr messen, sondern nur noch 2.5V. Und 
dein erstes Bild zeigte 5V Hub ...

> Ich habe mich dann mal mit den nicht ganz perfekten Flanken abgefunden,
Die Flanken sind doch prima - mehr (steiler) geht beim AC nicht. Und als 
mögliche Ursachen für das Ringing hatte ich ja schon Möglichkeiten 
genannt.

In Endstufen von Pulsgeneratoren steckt üblicherweise eine Menge 
Knoff-hoff - nicht nur ein AC-Baustein.

von Lukas K. (carrotindustries)


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HildeK schrieb:
> Und
> dein erstes Bild zeigte 5V Hub ...

Hmm, ich habe grad mal nachgemessen, diesbzgl scheint der 7A19 nichtmehr 
ganz zu passen, mit dem 10Meg Tastkopf parallel dazu habe ich 2.5V 
gemessen.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Luk4s K. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Und
>> dein erstes Bild zeigte 5V Hub ...
>
> Hmm, ich habe grad mal nachgemessen, diesbzgl scheint der 7A19 nichtmehr
> ganz zu passen, mit dem 10Meg Tastkopf parallel dazu habe ich 2.5V
> gemessen.

In der Tat war einer der mikroskopischen nockenwellenbetätigten Schalter 
im Abschwächer oxidiert. Allerdings scheint das Verhalten beabsichtigt 
zu sein - ich erhalte immer die doppelte Amplitude angezeigt (im 
Vergleich zum 10Meg Tastkopf)

von HildeK (Gast)


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Luk4s K. schrieb:
> Allerdings scheint das Verhalten beabsichtigt
> zu sein - ich erhalte immer die doppelte Amplitude angezeigt (im
> Vergleich zum 10Meg Tastkopf)

Es könnte natürlich sein, dass der Teilerfaktor 2 bei dem 7A19 bereits 
eingerechnet ist und somit die EMK angezeigt wird.
Das ist mir allerdings bisher bei 50-Ohm-Eingängen nicht begegnet.

von Jochen F. (jamesy)


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Nein. Das macht der 7A19 nicht. Skalierung ist wie auf dem Schalter und 
im Readout angegeben.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Jochen Fe. schrieb:
> Nein. Das macht der 7A19 nicht. Skalierung ist wie auf dem Schalter und
> im Readout angegeben.

Yay, nächste Reparaturaktion ;)

von Jochen F. (jamesy)


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Das war nicht als Kritik gemeint, bitte nicht falsch verstehen...

von Jochen F. (jamesy)


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Ich hätte einen Tip, wie man einen Generator auch aufbauen kann - habe 
es als EMI-Generator benutzt.
Oszillator, NAND-Gatter mit einem RC-Glied zusammenführen (ein Zweig 
einstellbar verzögert), und dann auf einen 74F00, mit je 200 Ohm pro 
Gatter, ergibt recht präzise 50 Ohm (alle 4 Gatter parallel!).
der Fast ist deshalb in meinen Augen überlegen, weil der CMOS beim 
Umschalten kurz beide FETs durchschaltet, der TTL ist da "friedlicher". 
Ich glaube, aus den obigen Beiträgen durchaus herauslesen zu können, daß 
der CMOS doch heftig stört, besonders bei Parallelschaltung von 
einzelnen Gattern, das wäre auch zu erwarten. Daher besser schnelle TTL 
oder ECL nehmen.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Jochen Fe. schrieb:
> Das war nicht als Kritik gemeint, bitte nicht falsch verstehen...

Keine Bange, sowas zu reparieren macht dank des exzellenten Handbuchs 
überaus Spaß.

von Jochen F. (jamesy)


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Auch mein Hobby ist es, TEK und HP-Geräte zu restaurieren und in Schuß 
zu halten.
Ich habe eher wenige TEK hier - es sind nur 22 Stück.....
502, 310A, 535A, 524AD, 545A, 585, 585A, 561, RM561A, 564B, 564, 317, 
7904, 7504, 485, 2467 ....... plus Zubehör.....

von Lukas K. (carrotindustries)


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Wieviel Platz hast du eigentlich? Insb. die 500er sind ja recht ... 
raumgreifend. Eine ganze Regalwand voller Teks?

Jochen Fe. schrieb:
> Ich habe eher wenige TEK hier - es sind nur 22 Stück
;) - Was ist dann viel? Bei mir ist Tek nur mit dem 7834 und einigen 
Einschüben vertreten.

von Jochen F. (jamesy)


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Ja, das trifft es recht genau. Die habe ich alle im Wohnbereich, da der 
Keller eventuell zu feucht oder zu kalt sein könnte. Im Wohnzimmer 
stehen 15 davon, der Rest im Arbeitsraum. Die im Wohnzimmer sind 
hauptsächlich Deko, aber natürlich nicht nur. Man stelle sich einen Turm 
vor, aus 533, 564B, 317 und 310A. Sehr dekorativ. Dazu ein anderer Turm, 
524AD, 545A, 502, 561. Dazu mehrere Scope carts, mit Gerät. In der 
Regalwand (IKEA IVAR) der Rest.....

von Lukas K. (carrotindustries)


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Du hast nicht zufällig ein Bild davon? ;)

von Jochen F. (jamesy)


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Die Einschübe der 5xx, der 56x und der 7xxx Serien kommen noch hinzu. 
Für die 7000-er habe ich fast alle Sampler hier, auch das TDR, und noch 
die meisten "normalen" Einschübe.
So ähnlich sieht es mit den 5-er Serien aus.....

von Lukas K. (carrotindustries)


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Wie lange hast du eigentlich gebraucht die ganzen Teks anzusammeln?

von Jochen F. (jamesy)


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Ein Bild könnte ich machen - aber die Bilder von David Garrido im TEK 
Museum stellen das alles so weit in den Schatten, daß ich daran bisher 
nicht gedacht hatte.

von Jochen F. (jamesy)


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Meinen ersten TEK kaufte ich in Nürnberg auf einem Funkflohmarkt, ein 
567 mit 6R1, 3S76 und 3T77A. Dann hat es eine Weile gedauert, aber sogar 
eine Ex-Freundin hat ibn einer Scheune so ein Teil gesehen - und prompt 
für mich gekauft. Es "ergab sich halt so"...... ;-)))))

von Jochen F. (jamesy)


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Ach so, noch etwas. Ich arbeitete bis vor kurzem für einen bedeutenden 
deutschen Hersteller von Oszilloskopen. Zentrale ist bei mir im Ort, in 
Mainhausen......

von Lukas K. (carrotindustries)


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Luk4s K. schrieb:
> Keine Bange, sowas zu reparieren macht dank des exzellenten Handbuchs
> überaus Spaß.

Der Nockenwellenschalter, der einen Widerstand dem Verstärkerausgang 
parallel schaltet, war oxidiert. Mit Kontakt 60 und Kontakt WL gereinigt 
und die Dargestellte Amplitude passt :) Achja, am Eingangsabschwächer 
war auch noch einer der Schalterchen oxidiert. Beeindruckend ist der 
mechanische Aufbau des Einschubs - die Achse vom Schalter auf der 
Frontplatte, die direkt den Abschschwächer 'antreibt' ist mit einer 
Kardanwelle mit der Nockenwelle, die das Readout und die nachträglichen 
Abschwächer bedient, verbunden. Heute findet man nur Drehgeber mit 
bescheidener Haptik vor - oder kennt jemand von euch eine Quelle für 
'hart' rastende Drehgeber?

von rackandboneman (Gast)


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Ich habe mal ein 74AC04 (an 5V) als SO-Variante, auf Groundplane und 
über 470 Ohm direkt in den 50 Ohm-Eingang, mit einem PXO angesteuert, an 
den 7S14 gehängt.

Das war wohl ein guter Jahrgang - Anstiegszeit <700 ps (Überschwinger 
kleiner als beim TE, also unwahrscheinlich dass der Überschwinger die 
Messung stark verfälscht oder der Sampler verstimmt ist). Kein Wunder 
dass es da mal ein bisschen klingelt.

PS Obacht mit Wald-und Wiesen RG58 bei solchen Aufbauten. Schon an 10 
Metern kann man da herrlich die Dispersion sehen (Pause bei 50 Prozent 
und dann laaaangsam weiter hoch).

von Paulchen Panther (Gast)


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Hi!

Ich kann es auf dem Foto nicht genau erkennen, ob du es bereits so 
gemacht hast:
Es gibt Platten mit aufgeklebter Kupferfolie, die eignen sich 
hervorragend als Massefläche und zum mechanischen Aufbau.

Die 100nF werden bei den Frequenzen nicht mehr viel nützen. Geh mal in 
Richtung 100 pF.

Gruß
PP

von Falk B. (falk)


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@  Paulchen Panther (Gast)

>Die 100nF werden bei den Frequenzen nicht mehr viel nützen. Geh mal in
>Richtung 100 pF.

Schon wieder die alten Geschichte. Das ist eher eine Frage des Gehäuses 
als der Kapazität.

MfG
Falk

von Paulchen Panther (Gast)


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@Falk Brunner:

Stimmt, du hast recht.

Gruß
PP

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Paulchen Panther schrieb:
> Hi!
>
> Ich kann es auf dem Foto nicht genau erkennen, ob du es bereits so
> gemacht hast:
> Es gibt Platten mit aufgeklebter Kupferfolie, die eignen sich
> hervorragend als Massefläche und zum mechanischen Aufbau.
>

Könntest du diesen Trick mal genauer beschreiben? Kann mir nix drunter 
vorstellen. Du meinst nach Schaltungsaufbau ein Kupferfolie aufkleben, 
die einseitig isoliert ist. Dann GND-Löcher durchbohren und anlöten, 
oder so?


> Die 100nF werden bei den Frequenzen nicht mehr viel nützen. Geh mal in
> Richtung 100 pF.
>

Ja, ist besser.

von Alex H. (hoal) Benutzerseite


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Abdul K. schrieb:
>> Die 100nF werden bei den Frequenzen nicht mehr viel nützen. Geh mal in
>> Richtung 100 pF.
>
> Ja, ist besser.

kopfschüttel
Beitrag "Re: 74AC04 Klingelt"

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Mach die 100nF raus und die 100pF rein und dann schau dir das "Klingeln" 
nochmal an. Ändert sich die Frequenz?

Man kann die Gatter auch antisymmetrisch betreiben, sodaß der Strom über 
die Zuleitungen halbwegs konstant bleibt. An ECL oder gar CML kommt man 
damit aber nicht ran.

von Paulchen Panther (Gast)


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Abdul K. schrieb:
>> Hi!
>>
>> Ich kann es auf dem Foto nicht genau erkennen, ob du es bereits so
>> gemacht hast:
>> Es gibt Platten mit aufgeklebter Kupferfolie, die eignen sich
>> hervorragend als Massefläche und zum mechanischen Aufbau.
>>
>
> Könntest du diesen Trick mal genauer beschreiben? Kann mir nix drunter
> vorstellen. Du meinst nach Schaltungsaufbau ein Kupferfolie aufkleben,
> die einseitig isoliert ist. Dann GND-Löcher durchbohren und anlöten,
> oder so?


Bild Aufbau.jpg im ersten Beitrag:
Sind die Massenanschlüsse der BNC-Stecker auf die Platine gelötet?
Falls ja, dann machst du es bereits so.

Kannst du Bilder mit folgenden Kondensatoren machen?
100 nF - bedrahtet
100 pf - bedrahtet
100 nF - SMD, möglichst klein
100 pF - SMD, möglichst klein

Gruß
PP

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Paulchen Panther schrieb:


>>> Es gibt Platten mit aufgeklebter Kupferfolie, die eignen sich
>>> hervorragend als Massefläche und zum mechanischen Aufbau.
>>>
>>
>> Könntest du diesen Trick mal genauer beschreiben? Kann mir nix drunter

>
>
> Bild Aufbau.jpg im ersten Beitrag:
> Sind die Massenanschlüsse der BNC-Stecker auf die Platine gelötet?
> Falls ja, dann machst du es bereits so.
>

Bezieht sich das auf meine gestellte Frage? Das ist doch ne simple 
kupferbeschichtete Platine auf dem Foto!

von Lukas K. (carrotindustries)


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100nF SMD waren schon immer dran, nur auf den Fotos nicht zu erkennen. 
100pF SMD habe ich gerade eben noch drangelötet, es verändert sich 
praktisch nichts.

Paulchen Panther schrieb:
> Sind die Massenanschlüsse der BNC-Stecker auf die Platine gelötet?

T'ürlich doch

von MaWin (Gast)


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> 100nF SMD waren schon immer dran,
> 100pF SMD habe ich gerade eben noch drangelötet

Aha, wieder zurück beim Thema.

Nach der Überschrift "74AC04 Klingelt" hätte ich gesagt:
Achte drauf daß du das Scope niederinduktiv ankoppelst
und auf gute Masse und impedanzrichtige Zuleitungen zum '04,
aber das Bild im ersten Beitrag sieht doch sehr gut aus,
vermutlich der beste Aufbau mit den vorhandenen Mitteln,
und das Oszillogramm ist auch so sauber wie man es sonst
selten sieht.

Du willst also NOCH BESSER werden. Uff.

Viel besser wird es wohl nur, wenn du nicht mit den
vorhandenen Teilen arbeitest (denn weder der DIL-IC ist
perfekt geeignet, noch der antike Scheibenkerko, noch die
bedrahteten Widerstände noch die angelöteten BNC Buchsen),
sondern mit den besten möglichen: SMD-Chip, passende
Kerkos, SMD-Widerstände, und ein selbstgebauter Tastkopf
mit eigener und impedanzrichtiger Masseanbindung,
dann erst würde ich bessere Bilder erwarten.

Du wirst die Besten Ergebnisse weder mit 100nF noch mit
100pF bekommen, sondern irgendwo um 4n7, bestelle also
ein paar Kerkos von 1nF, 2n2, 4n7, 10n, 22n, 47n, 100n
gleich mit dem IC mit, und es gibt nicht nur SMD-Widerstände
sondern sogar extra niederinduktive SMD Widerstände
(aber das Zusammenkoppeln willst du eh nicht mehr und man
bräuchte auch nicht unbedingt Widerstände, nur unter dem
Chip mit Leitungen gleicher Länge direkt zusammenschalten).

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hallo Luk4s -

Deine Bilder finde ich schlecht erkennbar. Es gibt eine nette 
Autokorrektur-Funktion in irfanView unter Bild-Menü. Die macht aus den 
meisten Bildern besser erkennbare. Manchmal aber auch nicht. Mit Undo 
kommt man aber leicht zum Original zurück. Das Programm kann auch noch 
viel mehr. Probiers aus!
Die Bedienung ist so seltsam und effektiv wie bei LTspice.

Habe dein erstes Bild mal rangehangen unter einmaligen Aufruf der 
Funktion...
(Ist halt etwas größer geworden)


74ACx wird in 1.2µm Technik hergestellt. Das bringt Schaltzeiten von ca. 
1ns. Du liegst also richtig.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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http://www.mikrocontroller.net/attachment/109242/match.JPG

Du schreibst du hättest die Ausgangsimpedanz des 74AC als 40 Ohm 
gemessen. Ist das nicht etwas hoch? Habe es nie nachgemessen, würde sie 
aber eher bei 5V auf 15 Ohm setzen für die Standard-Gatter. Die 
Bustreiber usw. haben noch kleinere Impedanzen.

In einem Dokument von Efratom Datum_LPRO-101.pdf haben sie diese mit 33 
Ohm in Serie zum 50 Ohm Ausgang gemacht. siehe Seite 18 fig. 3-2.

Ein breitbandig wirkender Tantal zusätzlich kann eventuell auch was 
bringen.

Probieren geht über Studieren.

von Falk B. (falk)


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Vielleicht sollte man auch vom DIL/SO 14 Gehäuse weg zum SOT-23, dort 
ist alles deutlich kürzer angebunden, Stromversorgung wie Ausgang. Spart 
einige nH. Um messen kann man erstmal per passivem HF-Taskopf ala Howard 
Johnson, einfach, preiswert, schnell!

http://www.signalintegrity.com/Pubs/straight/probes.htm

MfG
Falk

von Lukas K. (carrotindustries)


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Abdul K. schrieb:
> Du schreibst du hättest die Ausgangsimpedanz des 74AC als 40 Ohm
> gemessen.
Nicht doch, gemessen habe ich um die 10 Ohm, mit den 40 Ohm komme ich 
auf 50 Ohm.
Achja: Der Hüpfer in der Versorgungsspannung (~200MHz Bandbreite scheint 
die Doppelte Frequenz des Klingelns zu haben)

Was die Fotos angeht: An A.K.s Version ist fällt mir das extreme 
Hintergrundrauschen auf.
Die Digiknipse ist mittlerweile gut 10-11 Jahre alt ;)
Ich hab's mal in GIMP entsättigt, und den Strahl als weiß und den 
Hintergrund als schwarz definiert - das ist bei rausgekommen.

Bei der nächsten Digikey Bestellung werden auf jedenfall ein Beutel 74AC 
in SMD sowie einige ECL-Gatter dabei sein.

MaWin schrieb:
> und ein selbstgebauter Tastkopf
Ich dachte mal, ich mache den Signalweg zwischen Gatter und Skop so kurz 
wie möglich; wo nichts da ist kann auch nichts das Signal kaputt machen.
Achja: Die BNC-Garnituren sind allesamt Reichelt-Qualität - macht das 
bei den Frequenzen schon was aus?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Luk4s K. schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Du schreibst du hättest die Ausgangsimpedanz des 74AC als 40 Ohm
>> gemessen.
> Nicht doch, gemessen habe ich um die 10 Ohm, mit den 40 Ohm komme ich
> auf 50 Ohm.

Na dann sind wir ja wieder einer Meinung. Die letzten Ohms sind 
Frequenz- und Hersteller-abhängig.


> Achja: Der Hüpfer in der Versorgungsspannung (~200MHz Bandbreite scheint
> die Doppelte Frequenz des Klingelns zu haben)

Reflexion des Kabels?


>
> Was die Fotos angeht: An A.K.s Version ist fällt mir das extreme
> Hintergrundrauschen auf.

Das ist kein Wunder, da zweimal JPG-Kompression nur miese Bilder bringt.


> Die Digiknipse ist mittlerweile gut 10-11 Jahre alt ;)
> Ich hab's mal in GIMP entsättigt, und den Strahl als weiß und den
> Hintergrund als schwarz definiert - das ist bei rausgekommen.

Immernoch zu Dunkel. Aber egal.


>
> Bei der nächsten Digikey Bestellung werden auf jedenfall ein Beutel 74AC
> in SMD sowie einige ECL-Gatter dabei sein.

Nimm besser TinyLogic. Da gibts dann auch LVC usw. Die sind noch 
schneller. Vom Layout auch besser, da kleiner. Die Logikfamilie 74AC ist 
in DIP eigentlich schlecht aufgehoben, da zu schnell für die großen 
Leitungslängen an VCC und GND.


>
> MaWin schrieb:
>> und ein selbstgebauter Tastkopf
> Ich dachte mal, ich mache den Signalweg zwischen Gatter und Skop so kurz
> wie möglich; wo nichts da ist kann auch nichts das Signal kaputt machen.
> Achja: Die BNC-Garnituren sind allesamt Reichelt-Qualität - macht das
> bei den Frequenzen schon was aus?

Die langläufige Meinung ist, das die von Reichelt nicht <zuverlässig> 
taugen.

von MaWin (Gast)


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> > und ein selbstgebauter Tastkopf
> Ich dachte mal, ich mache den Signalweg zwischen Gatter und Skop so kurz
> wie möglich; wo nichts da ist kann auch nichts das Signal kaputt machen

Falks Link zeigt den richtigen Tastkopf.

Aktuell würde ich die Hälfte des Klingelns auf deinen Tastkopf
und die Hälfte auf den Aufbau mit den Bauteilen schieben.

Das Klingeln kommt ja aus der Induktivität der Leitungen die du schon 
recht kurz gemacht hast, in Resonanz mit Streukapazitäten wobei ein 
erklecklicher Anteil der Kapazität auf das BNC-Kabel gehen wird.

Und wie gesagt, ich finde das Klingeln für eine Digitalschaltung schon 
recht gut, so schlecht ist der Aufbau mit den gegebenen Bauteilen nicht.

Deutlich besser wird's nur mit anderen Bauteilen.

von Lukas K. (carrotindustries)


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MaWin schrieb:
> Aktuell würde ich die Hälfte des Klingelns auf deinen Tastkopf
> und die Hälfte auf den Aufbau mit den Bauteilen schieben.
Verstehe ich nicht ganz: Das Gatter wird mit den 40 Ohm auf 50 Ohm 
gebracht, die BNC-Garnituren haben 50 Ohm, der Eingang vom Skop hat 50 
Ohm. Wo soll da was schiefgehen, ist doch alles angepasst.

von Falk B. (falk)


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@  Luk4s K. (Firma: carrotIndustries) (carrotindustries)

>Verstehe ich nicht ganz: Das Gatter wird mit den 40 Ohm auf 50 Ohm
>gebracht, die BNC-Garnituren haben 50 Ohm, der Eingang vom Skop hat 50
>Ohm. Wo soll da was schiefgehen, ist doch alles angepasst.

Grau, teurer Freund, ist alle Theorie, doch grün des Lebens goldner 
Baum.

;-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Schöne Induktivität der Widerstände z.B.

Naja, mach kurzen Prozeß: Nimm SMD

Aber MaWin hat mit 4,7nF schon nen guten Wert genannt.



Es gibt bei den 74AC auch einige Typen, die die Versorgungspins in der 
Mitte haben. Nennen sich dann 74AC11x
Wir erinnern uns, das ein Hirni vor 40 Jahren die Pins quer gegenüber 
legte.

von MaWin (Gast)


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> Verstehe ich nicht ganz:

Alleine vom Signalanschluss aus
liegt die Masse des BNC Steckers so nah,
daß es dazwischen eine Kapazität gibt.

Zusammmen mit der Induktivität des DIL-Beinchens
hast du einen Schwingkreis, der einen Teil des
Klingelns erzeugt.

Erst weiter hinten in der Koaxleitung sind
die Leitungsbeläge so symmetrisch, daß sich ein
impedanzangepasstes Kabel ergibt.

Zum Test: Bau den 1k Tastkopf und vergleiche die
Oszibilder bei ansonstem gleichem Aufbau aber
ohne die aufgelötete BNC-Buchse sondern nur das
RG174 mit HF-Widerstand.

Das Ergebnis interessiert mich selbst ;-)
Ich schätze, das Klingeln ist halb so hoch.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Und ich prophezeie: Das wird nicht mehr viel besser, weil es schlicht 
die Grenze von DIP-Gehäusen darstellt!

Aber jetzt fehlt noch Falk ;-)

Als direkten Vergleich kannst du ja mal einen 74VLC einlöten.

von Ronny (Gast)


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Kurze Frage am Rande:

Kann sich jemand erklären,wie die "STufe" im OPEN.jpg zu stande kommt? 
Schaut aus, als ob das Signal noch kurz verweilt bevor es den 
endgültigen Pegel erreicht...

von Lukas K. (carrotindustries)


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Ronny schrieb:
> Kann sich jemand erklären,wie die "STufe" im OPEN.jpg zu stande kommt?
Das Signal läuft in die 2m Leitung rein und kommt einige Zeit später 
reflektiert (offenes Ende, kein Phasensprung) wieder zurück. Das macht 
die Amplitudenüberhöhung. Alternativ kannst du dir das als 
Impedanz(y)-Strecke(x)-Diagramm vorstellen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kabelradar
Achja: Wie müsste man das skalieren, um Z direkt ablesen zu können, denn 
jetzt wo ich 3 Werte (0, 50, ∞) hab, sollte das doch kein Problem sein, 
oder?

von Jochen F. (jamesy)


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Von HP/Agilent gibt es dazu ein paar nette Appnotes, da wird es erklärt, 
mit zugehörigen Formeln.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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>> Achja: Der Hüpfer in der Versorgungsspannung (~200MHz Bandbreite scheint
>> die Doppelte Frequenz des Klingelns zu haben)

> Reflexion des Kabels?

Sorry, meine Antwort bezog sich auf den Ausgang. Dein gerade gepostetes 
Bild zeigt es deutlich. Alle drei Varianten treffen sich in diesem 
Punkt.


Und nun zu deiner Original-Frage: Dann ist der Abblockkondensator zu 
schwach in Kapazität oder zu große Induktivität desselben.

von faustian (Gast)


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Da gabs doch mal so nen Trick bei Z0 Probes die Reflektion stark weiter 
zu senken indem man einen 2x Abschwaecher am Oszilloskopende 
hinzufuegt...


Im Uebrigen ist Wald-und-Wiesen ECL (10K/10KH) von den Anstiegszeiten 
her eher langsamer als so manches 74AC Bauteil. ECLinPS, SiGe-ECL etc 
sind natuerlich eine ganz andere Sache. Die ganz alte MECLIII koennte 
auch interessant werden, aber ist recht selten...

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Der Nachteil von AC ist die Asymmetrie.

von Falk B. (falk)


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@  Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Und ich prophezeie: Das wird nicht mehr viel besser, weil es schlicht
>die Grenze von DIP-Gehäusen darstellt!

>Aber jetzt fehlt noch Falk ;-)

Was soll ih machen? Mitklingeln? Klingelingeling

Soooooo weit hab ihs mit der Signalqualität noch nie getrieben. Wir 
reden hier über 250mV auf einem Digitalsignal, 5% Überschwingen. 
Tausende Schaltungen wären überglücklich über sooo saubere Signale!

MfG
Falk

von Lukas K. (carrotindustries)


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Idee: wenn ich mit 2 XOR-Gattern das Signal verzögerungsfrei (!, kein 
Inverter) invertiere und dann ein zweites Gatter (auf dem selben Chip) 
damit füttere, dann sollte doch eigentlich der Stromverbrauch sich nicht 
ändern, wenn ich das 2. Gatter wie das erste abschließe. Oder wär' das 
alles angesichts des Aufbaus mit bedrahteten Widerständen vergebene 
Müh'?

Achja: Wären 
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74lvc1g04.html die 
richtigen? Das Gatter würde ich dann mit dem entsprechenden Widerstand 
(1206) direkt an die BNC-Buchse löten, dann spart man sich die Platine 
zu ätzen. Bekommt man eigentlich mit Hausmitteln, wenn man den Prozess 
im Griff hat, 50 Ohm Leitungen als Stripline oder Coplanar Waveguide auf 
FR4 hin? εr lässt sich bei einer hinreichend großen Platine (30x20cm) 
mit dem DMM (Kapazität) genau bestimmen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Sag mal Luk4s. Ich dachte dur wärst so ca. 17. Dann bist du ja ein 
echter Überflieger.


Bei den XORs mußt du die gleiche Durchlaufzeit erreichen. Das ist nicht 
sonderlich wahrscheinlich.

Wahrscheinlich meinst sowas: <Anhang>


Leider sind die XORs nicht sonderlich symmetrisch. Was ein Problem bei 
Mischern und Phasendetektoren darstellt. Hab dies hinter mir.

von MaWin (Gast)


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> Bekommt man eigentlich mit Hausmitteln, wenn man den Prozess
> im Griff hat, 50 Ohm Leitungen als Stripline oder Coplanar
> Waveguide auf FR4 hin?

Schon, die haben bloss 20% Toleranz,
so ist halt FR4, je nach Dichte des Gewebes an der Stelle.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Abdul K. schrieb:
> Sag mal Luk4s. Ich dachte du wärst so ca. 17. Dann bist du ja ein
> echter Überflieger.
-1, aber danke für die Blumen :)
>
> Bei den XORs mußt du die gleiche Durchlaufzeit erreichen. Das ist nicht
> sonderlich wahrscheinlich.
>
> Wahrscheinlich meinst sowas: <Anhang>
Exakt.
>
> Leider sind die XORs nicht sonderlich symmetrisch. Was ein Problem bei
> Mischern und Phasendetektoren darstellt. Hab dies hinter mir.
Schade, d.h. also, dass tpd innerhalb der Gatter eines ICs großen 
Streuungen unterworfen ist?
Klingeln und damit Störungen des XORs wollte ich vermeiden, indem ich 
für das XOR ein 74HC86 nehme. Übrig bleibende Laufzeitdifferenzen bzw. 
Streuungen von Vih/l durch die 'langsamen' Flanken der 74HC (hoffentlich 
<3ns) dachte ich mit einer gewissen Länge Koaxkabel zu eliminieren, 
sodass in den 74AC04 beide Gatter genau gegenphasig schalten und sich so 
die Stromaufnahme hoffentlich nicht verändert. Oder sind die 74AC von 
der üblen Sorte, die beim Umschalten auch mal die Versorgungsspannung 
kurzschließt?

Außerdem werd' ich's mal mit den SN74LVC1G von TI versuchen.

von faustian (Gast)


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@ehydra Meinst Du asymmetrische Ausgangsimpedanz ala TTL oder die 
Asymmetrie in der Stromaufnahme?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Asymmetrie beim Schalten: Es wird immer nur einer der 
Stromversorgungspins belastet.


Ich weiß nicht wie stark die Durchlaufzeiten innerhalb der 74AC ICs 
schwanken. Vielleicht 300ps. Meß es doch. Interessiert sicherlich viele. 
Ein so schnelles Scope besitze ich leider nicht.

Schau dir mal das Innenschaltbild eines XOR an. Es ist einfach 
asymmetrisch aufgebaut und das kann man auch außen messen. Da helfen 
auch die internen Pufferstufen nicht viel. Für einfache Logik, die eh 
meist getaktet ist, mag das egal sein. Für HF-Mischer usw. ist es aber 
ein Problem, da es Nebenwellen erzeugt bzw. die Empfindlichkeit bei 
Empfängern verschlechtert. Man kann das XOR mit einer Gleichspannung 
vorspannen, dann wirds besser.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Abdul K. schrieb:
> Ein so schnelles Scope besitze ich leider nicht.

Bedauere, aber ich habe auch nur einen 7A19 hier, und die 200MHz des 
7A26 kann ich leider auch nur einkanalig verwenden, da ich nur einen 
250MHz x10 Tastkopf habe.
Versuchen könnte ich es allerdings mal mit dem Triggereingang als 
Referenz.

Abdul K. schrieb:
> Schau dir mal das Innenschaltbild eines XOR an.

Wie das XOR aufgebaut ist und sich verhält, ist doch egal. Ich benötige 
nur 2 um 180° Phasenverschobene Rechtecksignale und den AC04 symmetrisch 
anzusteuern, die Anstiegszeit darf schon so um die 10ns betragen. Das 
kritische ist dann immer noch der 74AC04, und der sollte doch 
symmterisch aufgebaut sein, oder?

von faustian (Gast)


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"da ich nur einen 250MHz x10 Tastkopf habe."

Aber einen 50 Ohm Eingang kann man auch einem 7A26 beibringen (im 
schlimmsten Falle mit Teestueck und Widerstand); und als 50 Ohm 10:1 
Vorteiler (500 Ohm Eingangswiderstand) taugt ein 450/470 Ohm 
Chipwiderstand den man moeglichst kapazitaetsarm zwischen Quelle und 
Koax haengt.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Ja, aber der 7A26 hat nur 200MHz und damit eine Anstiegszeit von 1.75nS; 
ich werde es mal mit dem Triggereingang versuchen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das Problem ist hauptsächlich die begrenzte Slew-rate am Eingang. 
Dadurch erscheinen interne Asymmetrien auch außen.

Du hattest doch den Generator mit 10ns genannt, oder. Also erstmal das 
beschleunigen durch einen Buffer aus einem Gatter. Am Ausgang hast du 
dann ca. 1ns Anstiegsgeschwindigkeit.
Die Beschleunigung ist durch die Transkonduktanz der internen MOSFETs 
begrenzt. In zweiter Linie durch die Ausgangslast was die Kapazität 
angeht. Als drittes die Stromtragfähigkeit der Ausgangsstufe.


Was soll das Ganze denn überhaupt werden? Bandbreite usw.
Zum Lernen ist es ein gutes Versuchsobjekt. Für das Ziel wären CML, ECL 
besser.

Schau mal bei Micrel, Inphi, OnSemi, Potato Semi. Die bieten alles sehr 
schnelle Logikchips an. Zu Potato gibts hier auch einen Thread.


Der AC04 ist auch nicht symmetrisch. Was du meinst mit symmetrisch ist 
sicherlich sein PMOS und NMOS Transistor. Die sind aber niemals gleich!

z.B. CML ist komplett symmetrisch. Zwar nicht innerhalb einer Stufe, 
aber das Eingangssignal wird auf zwei getrennte Signalwege phasenmäßig 
aufgesplittet und von zwei gleichen Stufen getrennt verstärkt. Damit 
bekommt man die besten Gleichlaufeigenschaften.

von Lukas K. (carrotindustries)


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Abdul K. schrieb:
> Was soll das Ganze denn überhaupt werden? Bandbreite usw.
> Zum Lernen ist es ein gutes Versuchsobjekt. Für das Ziel wären CML, ECL
> besser.

Gute Frage ;)
War eigentlich erstmal so als HF-Spielwiese gedacht, um eine bessere 
Vorstellung von richtigem Abschluss, Wellenwiderstand etc. zu bekommen 
;) 74AC-Gatter waren da auf die schnelle das greifbarste, um hohe 
Frequenzen bzw. steile Flanken zu erzeugen. TDR wollte ich auch mal 
immer selbst ausprobieren. Erste versuche mit nem 74HC Gatter und nem 
mehrere Meter langen Draht (ja Draht, kein Koaxkabel) und dem 
schrecklichen 100MHz Digiskop sahen ungefähr so aus: 
http://a.0x83.eu/tdr.png Ein wenig ... unbefriedigend; klar konnte man 
die Länge halbwegs ablesen, aber die Flanken waren ziemlich unschön :( 
Nun will ich natürlich noch mehr, dann muss wohl ein ECL Gatter her. was 
den Aufbau anbetrifft: Branadic schafft bei seinem ECL-Generator 
(Anhang) auch mit bedrahteten Widerständen schöne Flanken, so übel 
können die also nicht sein ;)

Im Sample-Warenkorb liegen schon div SN74LVC1G04, mal sehen, wie die 
sich schlagen.

von Jochen F. (jamesy)


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Die bisher beste Flanke mit etwa 0.4 nsec habe ich mit einem 10H116 
erzeugt, und mit 74F-Bausteinen habe ich meinen EMI-Generator aufgebaut.
Eine Verzögerung mit Poti und C vor einem NAND, und dann 4 Gatter 
parallel mit je 200 Ohm auf den Ausgang machen 2.5 Volt an 50 Ohm, es 
geht bis auf 2 nsec Pulslänge recht sauber runter. Oszillator intern 
oder extern.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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74HC ist für TDR natürlich etwas mau. Da sind die 74AC schon eine 
Größenordnung besser.
Wobei "immer" in deinem Zusammenhang für mich amüsant klingt. In deinem 
Alter lernt man aber mit Interesse unglaublich schnell. Nutze es!

von Lukas K. (carrotindustries)


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Hallo Zusammen,
heute sind die Samples von ti mit dem SN74LVC1G04 angekommen. Dieser 
wurde auf eine kleine Adapterplatine gelötet, diese wiederum auf das 
übliche Basismaterial. Die Anstiegszeit beträgt nun <1nS, das Skop hat 
400MHz, also 850ps. Die Flanke ist nun nahezu perfekt und fast frei von 
Überschwingern. Mal sehen, was sich damit nun alles praktisches 
anstellen lässt ;)
Abdul K. schrieb:
> Wobei "immer" in deinem Zusammenhang für mich amüsant klingt.
Immer = seitdem ich vor einiger Zeit davon las, war aber auch schon ne 
ganze weile her ;)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Sieht toll aus. Jetzt nur noch ein schnelleres Scope...

von Motte (Gast)


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Schön, was Lukas da macht.

Für einen 16 jährigen höchst ungewöhnlich. Aber ich find's gut!

von Falk B. (falk)


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@  Motte (Gast)

>Schön, was Lukas da macht.

<gaaanz tieeef>
Luke, möge die Macht mit dir sein
</gaaanz tieeef>

von Lukas K. (carrotindustries)


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Weil's so schön ist: Ein offenes 2m Koaxkabel
Man beachte das im Vergleich zu 
Beitrag "Re: 74AC04 Klingelt"

Abdul K. schrieb:
> Sieht toll aus. Jetzt nur noch ein schnelleres Scope...
Mal sehen ob, bei ebay mal ein 7S14 oder so rausfällt ;)

von Falk B. (falk)


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@  Luk4s K. (Firma: carrotIndustries) (carrotindustries)

>Weil's so schön ist: Ein offenes 2m Koaxkabel

Wie aus dem Lehrbuch. Respekt!

>Man beachte das im Vergleich zu
>Beitrag "Re: 74AC04 Klingelt"

Tja, was so ein paar Dutzend Millimeter Bonddrähte so ausmachen.
Aber möglicherweise kann man mit dem Single Gate auch noch ein klein 
wenig mehr rauskitzeln, wenn man eine richtige, geätze Platine mit 
Microstrip macht. Und den Kondensator UNTER den IC packt und mit zwei 
VIAs pro Pin kontaktiert. Dann isses bestimmt die perfekte Linie ;-)

MfG
Falk

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