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.
Hast du deine Antwort nochmals editiert? Jetzt stehen die Antworten zu meinen Fragen quasi schon in deinem beitrag...
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.
Es gibt Komparatoren fuer jede Geschwindigkeit. Vielleicht mal bei den Herstellern reinschauen, nein ? Am schnellen Ende : ADCMP567
>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...
Ich würde ein normales Monoflop nehmen und das dahinter schalten > http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Frequenzverdoppler_mit_XOR.png&filetimestamp=20100805195054 Gruß
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)
Angehängte Dateien:
-
delay.png
709 Bytes
Wenn es recht genau sein soll: DS1100 + Inverter + 2-fach AND http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/2623
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
hmmmm, das hört sich nach einem stink normalen Differenzierer an. Eine steile Flanke schafft ein nachgeschalteteter Schmitttrigger.
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
Wenn genug Platz da ist, kannst Du auch an Stelle der Verzögerungsleitung oben in der Schaltung eine Rolle Klingeldraht. 5ns/m
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.
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