Hat diese Schaltung ein Problem mit dem Grenzspannungspegel?

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Als Recherche für das hier beschriebene Problem habe ich diese Schaltung von Maxim gefunden:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies ist ein Taktverdoppler und muss in meinem Fall wirklich gut passen, da die Eingangsfrequenz sehr gut definiert ist.

Beim Durchsehen der Datenblätter stellte ich jedoch fest, dass der MAX9010 TTL-Pegel ausgibt, während 74VHC86 CMOS-Pegel (0,7 * Vcc) akzeptiert. Im Allgemeinen kann ich keinen Hochgeschwindigkeitskomparator mit CMOS-Ausgängen finden, die bei 5 V arbeiten.

Sollte ich diesem Problem besondere Aufmerksamkeit widmen - unter welchen Bedingungen kann die Schaltung möglicherweise nicht die richtige Uhr erzeugen?

Können Sie allgemein Feedback zur Schaltung geben? Meine Einschätzung, dass es richtig funktionieren sollte, 21,47727 MHz auf 42,95454 MHz mit R1 = 1k und C1 = 15pF zu verdoppeln (muss jedoch im wirklichen Leben mit Sicherheit Prototyping und Anpassung erfordern).

PS In den letzten Tagen habe ich viele Entwürfe für die Verwaltung von Uhren überprüft, und ich habe das Gefühl, dass sie in hohem Maße eine Art "Marketingartikel" sind und nicht für die direkte Anwendung geeignet sind - Artikel sprechen viel über die Profis von Schaltkreisen, aber fast keinen Zustand Aufgrund der Nachteile (die sich aus Ausbreitungsverzögerungen, Frequenzbereichen usw. ergeben) ist es daher wirklich eine schlechte Idee, das Gesagte direkt zu implementieren, ohne die Zielbedingungen zu modellieren und ordnungsgemäß zu simulieren.

Update: Wie ich vermutet habe, ist diese Schaltung ein ideales Design, um unter idealen Bedingungen zu arbeiten. Wenn es im wirklichen Leben gebaut wird, funktioniert es nicht richtig, ohne in die folgenden Bereiche zu investieren:

  1. Die Leistung muss maximal sauber sein. Aufgrund von Rauschen in den Stromschienen schwankt der Spannungsteiler am Pegel und verursacht Spitzen am Ausgang des Komparators und falsch positive Ergebnisse.
  2. Der Komparator kann (wird) zum Zeitpunkt des Schaltens etwas Strom vom Spannungsteiler (Referenzspannung) an seinem positiven Eingang ableiten. Es kann auch den Referenzpunkt geringfügig ändern.
  3. RC mit solch einer kleinen Kapazität kann sehr stark von anderen Kapazitäten in der Umgebung und von EMI beeinflusst werden, wodurch sich das abgestimmte Tastverhältnis (bestenfalls) ändert oder die x2-Multiplikationsstufe fehlerhaft funktioniert.

Außerdem habe ich diese Schaltung mit MAX999 gebaut, aber das LTSpice-Modell ist fehlerhaft. Es wird vom Maxim-Support bestätigt, hoffentlich wird es behoben.

Ich werde dieses Design fallen lassen und stattdessen ICS501 in Betracht ziehen.

Anonym
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Antworten:

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Beim Durchsehen der Datenblätter stellte ich jedoch fest, dass der MAX9010 TTL-Pegel ausgibt, während 74VHC86 CMOS-Pegel (0,7 * Vcc) akzeptiert.

Das ist ein guter Ort und ich stimme Ihnen zu - vielleicht sollten Sie Maxim über ihre zwielichtige Strecke informieren. Schande über sie.

Sollte ich diesem Problem besondere Aufmerksamkeit widmen - unter welchen Bedingungen kann die Schaltung möglicherweise nicht die richtige Uhr erzeugen?

Ja, Sie können diese beiden Chips nicht zusammen verwenden, ohne die Stromschiene der 74er-Serie abzusenken. Versuchen Sie es mit einem MAX999 - die Laufzeit ist etwas schneller (4,5 ns), aber wenn Sie auf die Schienen am Ausgang treffen, wird der 74-Chip angetrieben.

Andy aka
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Ich werde es mit MAX999 versuchen. Das Datenblatt sagt auch über die 3,5-mV-Hysterese aus, und das ist gut für diese Anwendung. Ein schnelleres Chip-Timing ist nicht so wichtig, ich denke, es kann durch die Eigenschaften des Eingangs-RC-Filters angepasst werden. Es scheint unangenehm, 1-Gate-VHC86 zu beschaffen (beste Lösung, da bei Auswahl eines 4-Gate-Chips 3 Gates verschwendet werden, da ich nicht sehe, wo Ersatz-Gates verwendet werden können).
Anonym
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Dies ist wahrscheinlich eine der Situationen, in denen das Design in der Praxis einwandfrei funktioniert, obwohl es etwas außerhalb der Versprechen des Datenblatts liegt. Nur weil das Gerät garantiert ein logisches Hoch bei V> = 0,7 * Vcc registriert, heißt das nicht, dass es garantiert kein logisches Hoch bei V = 0,66 *
Vcc
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@ nitro2k01 - das ist ein Rezept für Dinge, die auf der ganzen Linie nicht so komisch schief gehen.
TLW
Verwenden Sie MAX999 + LVC1G86, um einen Doubler zu erstellen, und LVC2G74 + LVC1G08, um eine Clock / 3-Schaltung zu erstellen. Alle mit 5V betrieben.
Anonym
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Die Verzögerung, die Sie benötigen, beträgt nur 25 ns. Ich würde in Betracht ziehen, Ihre Schaltung zu vereinfachen, um zwei oder alle drei anderen Gates im 74HC86-Paket zu verwenden, um die Verzögerung bereitzustellen. Ihr nominaler Tpd beträgt 11 nS bei 5 V in 15 pF. Ohne zusätzliche kapazitive Belastung könnte ihre Verzögerung etwas geringer sein. Ihre Verzögerung wird stark von der Schienenspannung beeinflusst. Verwenden Sie diese Methode daher nur, wenn die Schiene gut geregelt ist.

Neil_UK
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Ich habe diese Schaltungen gesehen. Ziehen Sie es vor, das Timing besser zu steuern - meiner Erfahrung nach haben verschiedene Hersteller möglicherweise große Unterschiede in den Eigenschaften ihrer Geräte, und wenn ein anderer Hersteller ausgewählt wird, kann sich die Schaltung schlecht verhalten.
Anonym