Hallo zusammen,
Ich brauche mal wieder eure Hilfe oder Ideen. Ich bin auf der Suche nach
einem Monoflop, welches mir Pulse im Bereich 50ns Dauer erzeugen kann.
Die üblichen Verdächtigen aus der Standardlogik (z.B. 74HC123) sind
dafür scheinbar nicht geeignet, das Diagramm der Pulslänge in
Abhängigkeit von RC geht nur bis jeweils ca. 200ns runter.
Suche ich in der falschen Logikfamilie, oder kommt man da mit
Standardbauteilen nicht mehr hin? Was könnte ich sonst nehmen?
Versorgungsspannung ist 5V, aber noch nicht in Stein gemeisselt.
Stromverbrauch, Preis etc. sind erst mal zweitrangig...
Vielen Dank für sachdienliche Tipps!
Gate-Delays mit 74HC. Beispielsweise einige XOR-Gatter 74HC86
hintereinander, mit Rückkopplung vom Ausgang des Letzten an den Eingang
des Ersten. Ist allerdings nicht wirklich genau und abhängig von VCC und
Temp.
Danke, coole Idee! Damit hängt die Pulslänge vorallem durch die
Gatterlaufzeit ab, ist diese grossen Streuungen unterworfen? Wie stark
temperaturabhängig? Beim klassischen Monoflop ist sie ja gegeben durch R
und C und damit einigermassen genau einstellbar.
sag ich nicht schrieb:> Wie stark temperaturabhängig?
Ein lockeren Hinweis gibt das entsprechende Datasheet, da steht das
garantierte Limit bei -40° und +125° drin.
XOR mit Feedback war natürlich Käse, sorry, es sei denn du suchst einen
Oszillator. Jedenfalls hat man Delays dieser Grössenordnung früher oft
per Gatterlaufzeit implementiert. Was genau als Schaltung rauskommt
hängt davon ab, ob das Eingangssignal verlängert oder verkürzt werden
soll.
Stilz xor Rumpel schrieb:> Viel einfacher : Ein Rechteck, ein Hochpass, ein Komparator.
Was für einen einfachen Komparator hast du da im Auge? Also einen, der
für 50ns taugt, nicht nur für 50µs.
>Was für einen einfachen Komparator hast du da im Auge? Also einen, der
für 50ns taugt, nicht nur für 50µs.
Irgendwann sollte man sich von den LM393 loesen.
Es gibt fast beliebig schnelle Komparatoren. Aber man sollte das Kaliber
der eingesetzten Kanonen dem Ziel anpassen, und auch die Ansprüche ans
Layout. Immerhin ist sicherlich nicht bezweckt, dass das Kerlchen
zwischendrin mal mit einigen 100MHz am Ausgang wackelt.
Kommt es mehr auf die 50 ns an, oder auch darauf, dass die
Änderung des Ausgangssignals unmittelbar dem Eingangsignal
folgt?
Sonst könnte man es mit sequentieller Logik, (Flipflops,
Schieberegister) die mit 40 MHz getaktet werden,
versuchen. Damit gibt es Latenzzeiten bis zu 25 ns,
(80 MHz: 12,5 ns) aber definierte 50 ns...
Nicht so schlecht, was die zeitliche Genauigkeit betrifft.
+/-10% sollten drin sein.
Hauptsache, es stört nicht, dass JEDE Flanke (pos. / neg.)
auslöst.
Das mit dem Gatter und RC ist auch eine schöne Lösung. Muss mal schauen
wie stark die Eingangsthreshold-Spannungen über die Temperatur (soll von
-30 bis 70°C funktionieren) und von verschiedenen Exemplaren streuen.
Ansonsten könnte ich auch anstatt direkt den Eingang des Gatters
nochmals einen Komparator nehmen, der die Spannung am RC überwacht.
Es soll eigentlich nur auf eine Flanke triggern, mit einem zusätzlichen
AND könnte man die eine Flanke ziemlich sicher eliminieren.
Die Latenzzeit sollte nicht allzu gross sein, im Bereich 10-20ns inkl.
einem vorgeschalteten Komparator. Sie sollte aber vorallem einigermassen
konstant sein (sowohl über die Temperatur wie auch über mehrere
[gleiche] Schaltungen)
Hallo,
dafür hat man früher mal in grossem Umfang Delay Lines eingesetzt, z.B.
für das Timing dynamischer RAMs, besonders weil man da durch Abgriffe
sehr genau und stabil gleichzeitig Zwischenwerte erzeugen kann, z.B.
http://www.allenavionics.com/ADDL/20P.htm
Gruss Reinhard
sag ich nicht schrieb:> Ich bin auf der Suche nach> einem Monoflop, welches mir Pulse im Bereich 50ns Dauer erzeugen kann.
Da gibt es schon so viele Antworten, und ich habe die Frage noch nicht
einmal verstanden.
Was willst Du überhaupt machen und wie sieht das Triggersignal aus?
Welche Flanke soll triggern und wie soll sich der Ausgang verhalten,
wenn der Pegel nach dem Triggern länger ansteht?
Soll der Ausgang nachtriggerbar sein?
Das sind doch die Fragen, die sich schon bei der Suche fertiger
Monoflops stellen.
Bequem anzuwenden wären Typen 74VHC123 / ..221, wenn man mit Rx = 1k und
Cx ca. 22pF beschaltet.
Der Rest drumrum steh noch nicht, deshalb bin ich flexibel was die
Flanke angeht. Der Pegel blaibt aber für einige 100ns anliegend.
Retriggerbar soll es nicht sein.
Das Triggersignal kommt von einem Komparator.
Das Prblem am 74VHC123 und konsorten: die output pulse width variiert
extrem stark. Bei Cx = 28pF und Rx=2k von typ. 133 bis max 200 ns, das
ist arg viel, und ich kann auch nirgends finden, wie gross C und R sein
müssen um unter 100ns zu kommen, die Graphen enden alle zu früh...
Die Delay Lines sind eine feine Sache, wenn auch nicht ganz billig! Wenn
ich anstatt der Delay Line einen Komparator (invertierend) und ein RC
nehme, dann könnte ich das Gleiche machen, womit ich bestimmt auch auf
ein akzeptable Genauigkeit komme. Die Delay Lines sind schon fast wieder
zu genau. mit 50 +- 5ns würde ich mich vollends zufrieden geben
sag ich nicht schrieb:> Bei Cx = 28pF und Rx=2k von typ. 133 bis max 200 ns, das> ist arg viel, und ich kann auch nirgends finden, wie gross C und R sein> müssen um unter 100ns zu kommen, die Graphen enden alle zu früh...
Da ich bürgerlich bin, halte ich es mit den Graphen nicht so genau :-)
Die Cx Kurven enden in der Regel bei 100pF; es gibt aber auch Cs die
kleinere Werte aufweisen. Stichwort: extrapoliern!
Mit ein bißchen Mut, bekommt man die kürzeren Impulse schon hin. Ich
würde auch erwarten, dass diese stabiler sein werden, als bei einem
diskreten Aufbau mit wackeligen Hysteresen.
Typische und max.-min.-Werte sind Exemplarstreuungen, die man per
Abgleich von Rx eleminieren kann.
Noch ein schneller Typ: 74AHC123
sag ich nicht schrieb:> Ich bin auf der Suche nach> einem Monoflop, welches mir Pulse im Bereich 50ns Dauer erzeugen kann.
Woher kommt die Ursache für diese Impulse? Ist das nur ein 100ps
Spike, der verlängert, oder ist das ein 100ms langes Signal, das
verkürzt werden soll?
Es geht darum ein Signal abzutasten. Zu einem gegebenen Zeitpunkt (wenn
ein Komparator schaltet --> aber dann eben wesentlich länger als die
gesuchten 50 ns) soll ein analoger Schalter für 50 ns eingeschaltet
sein.
Da es sich um ein relativ schnell änderndes Signal handelt (ca. 4V/us)
sollte die Abtastzeit relativ klein bleiben. Da das abzutastende Signal
zudem einiger massen linear ansteigt (in gewissen Grenzen), ist es nicht
sehr schlimm, wenn die Zeit nicht exakt 50 ns ist, aber sie sollte immer
gleichgross sein, dann lässt sich der Fehler im Nachgang
wegsubtrahieren.
Da zum Abtastzeitpunkt die Spannung des abzutastenden Signals immer
ungefähr gleich gross ist und nur über einige hundert Abtastungen
ändert, dachte ich mir, dass ich nach dem analogen Schalter einfach
einen Tiefpass schalten kann.
Ein S&H-Baustein war meine erste Idee, aber da gibt es auch nichts
gescheites (Problem da: die sehr kurze Abtastzeit im Verhältnis zur
Zykluszeit, welche im einstelligen kHz Bereich).
Die wohl teuerste und aufwendigste Lösung: 2 ADCs und mit 20 Mhz
Abtasten un das Sample rauspicken, das ist aber definitiv overkill.
Ich muss meinen Vorschlag von gestern korrigieren (war doch arg spät)
statt dem XOR müsste man natürlich ein Flipflop ansteuern (könnte man
mit 2 NAND realisieren).
Aber für deine Ansprüche ist das auch ungeeignet.
5nsec. Toleranz entsprechen ca. 15 cm Leitung und liegt nicht weit von
der Anstiegszeit selbst schneller Logikbauteile. Eine billig Lösung ohne
Abgleich halte ich für Illusion. Alleine die Toleranz und Streuung der
Transistoren dazu die von R und C,m Anstiegszeiten, parasitäre
Kapazitäten und und und. So gesehen ist der Vorschlag von „pegel“
(DS1100) wohl eher ein preisgünstiger Ansatz. Sehr schnelle NAND mit
recht niedriger Laufzeitstreuung gibt z.B. von NPX 74ALVC00.
Meiner Erfahrung nach sind auch die Laufzeitstreuungen innerhalb vom
CPLDs erstaunlich gering da würde sich evtl. doch eine
Gatterlaufzeitlösung anbieten.
Frohes Fest
sag ich nicht schrieb:> Ein S&H-Baustein war meine erste Idee, aber da gibt es auch nichts> gescheites (Problem da: die sehr kurze Abtastzeit im Verhältnis zur> Zykluszeit, welche im einstelligen kHz Bereich).
Man kann auch zwei S&H-Schaltungen kaskadieren, oder die 1. Stufe als
Track&Hold ausführen, die dem Eingangssignal folgt. Mit dem
Triggersignal wird die T&H-Stufe verriegelt und mit nachfolgendem S&H
das Signal 'langzeit' gespeichert.
In jedem Fall würde ich für die 1. Stufe ICs mit entsprechenden
Eigenschaften verwenden. Ein diskreter Aufbau bei den Frequenzen und
steilflankigen Impulsen kann nur einen bescheidenen Kompromiß bieten.
Wenn's digital gelöst werden soll, wäre ein schneller ADC mit
eingebauter S&H-Stufe eine mögliche Lösung.
Interessanterweise finde ich auch keine vernünftigen S&H-Stufen.
Wahrscheinlich aufgrund der Integration, macht es heute wenig sinn,
einen separaten S&H-Chip herzustellen, da ja ohnehin hinten fast immer
ein ADC ist...
Digital möchte ich das eigentlich nicht lösen, ausser es geht nicht
anders. Allerdings finde ich das einen riesen overkill... Es ist ja die
Zeit der Bescheidenheit, da muss nicht immer die aufwendigste und
platzraubenste Lösung her.
