Задающий генератор и формирователь управляющих импульсов со схемой сдвига фазы на 90 градусов

Продолжаю показ процесса обдумывания и поблочного изготовления некоего прибора. Сразу скажу, что схемы блоков лезут не из головы, а из заводской документации, просто имеет место некоторый перерасчёт и изменение отдельных узлов. В этом видео - основная часть генератора, пока без двухполярного усилителя. Генератор собран на микросхемах серии К561 КМОП логики и содержит в своём составе задающий кварцевый генератор, делитель частоты, формирователь основного меандра и формирователь меандра, имеющего сдвиг фазы на 90 градусов относительно основного. Посмотрим на сигналы в различных точках схемы, обнаружим небольшую неисправность и после её устранения увидим сформированные меандры, сдвинутые относительно друг друга на 90°.
Оборудование и материалы, использованные в видео:
Осциллограф двухканальный С1-77;
Частотомер электронно-счётный Ч3-57;
Блок питания четырёхканальный для прибора;
Генератор и формирователь импульсов.

[@kitchokitcha3710]

Пусть молодёж привыкнет управляться с осликом. Видео радует !

[@user-fw5ul7dj1n]

Спасибо большое.

[@Ramulus2009]

Разница в частотах, указанной на кварце и измеренной из-за того, что кварцевый резонатор имеет два резонанса, последовательный (он указывался на резонаторах советского производства) и параллельный, разница между ними может быть очень разной, зависит от кучи всего. Вот такие схемы задающих генераторов на сдвиге фазы в основном работают на параллельном резонансе и сильно зависят от ёмкостей микросхем и паразитов на лапках резонатора.

[@-John-Rambo-]

Спасибо за дополнение.

[@jordand2270]

👍

[@user-lo3bp4mk9n]

5+

[@Electric-cat]

Как ни напрягал остатки мозга, так и не понял что за загадочный прибор.😁

[@-John-Rambo-]

Постепенно всё тайное станет явным. Предположу, что некоторые удивятся, а некоторые даже покрутят пальцем у виска. Но я всё-таки хочу осуществить то, что я когда-то по молодости не потянул. В общем-то схемотехника в основе прибора "заводская", просто слегка адаптированная под мои условия, так что профессиональный киповец где-то в районе усилителя и фильтра уже должен будет почуять неладное.

[@user-xy9hr9kn5u]

Загулял "буферный усилитель фаза 0", не может же трансформатор раскачиваться выходами кмоп микросхем. В схеме оригинального E6-18/1 стоят два npn транзистора 2т201г.

[@-John-Rambo-]

Всё нормально у нас с буферизацией, спокойствие, только спокойствие! Буферный усилитель собран на комплементарных МОП-транзисторах ZVP2106A и ZVN2106A. На данный момент работает от однополярки, но вообще в планах запитать от ±12 вольт и увеличить размах, дабы улучшить SNR.

[@3dfleurschool]

Скажите, с чем связан выбор именно такой частоты кварца? Это чтобы после всех делений получить 3кГц на выходе, или просто такой был? И еще хотел спросить, у меня есть кварцы в стеклянных баллонах, вроде тех, что в В7-38 стоят. Что скажете о них? Кажется мне, что термостабильность там так себе... Вот в том кварце в карболитовом корпусе, который Вы грели до 60 градусов, там наверное получше. Хотя внутри, на сколько знаю, тоже кварц в стекле.

[@-John-Rambo-]

Частота в данном приборе не имеет критичного значения, действуют такие моменты: 1. Чем меньше частота - тем меньше погрешность при измерении индуктивностей. 2. Чем выше частота - тем меньше габариты кондёров селективного усилителя и на входах детектора. 3. Более высокая частота позволяет эффективно отстроиться от сетевых помех и наводок. 4. Частота не должна быть кратной электрической сети 50 Гц и её гармоникам. Кварц я выбирал из имеющихся в сусеках с наиболее близкой к перечисленным условиям частотой, с учётом возможности счётчиком менять частоту. Первоначально рабочая частота задумывалась 3096 Гц, но немного покумекав и найдя более-менее подходящие по габаритам кондёры, решил снизить до 774, использовав ещё одну ступень деления К561ИЕ10, кроме того, первоначально в расчётах не учёл, что формирователь сдвига фазы сам по себе также делит на два частоту. В итоге всё и съехало на 774 Гц. На самом деле, не так уж и плохо, так как сетевые помехи эффективно отсеялись в селективном усилителе. Кстати, надо бы снять видео о небольшой доработке приборчика, удалось ещё уменьшить помеху и тем самым увеличить стабильность и точность показаний на малых значениях - увеличение напряжения с генератора и изменение параметров входной цепи для образования фильтра высоких частот с частотой среза 109 Гц (можно даже до ~300 Гц довести).

[@-John-Rambo-]

Кварцы в стеклянных баллонах удобны для применения с термостатированием. Кварц обматывается нихромом, всё это добро засовывается в фторопластовую трубку и делается простая схема терморегуляции. Стабильность кварца сразу подскакивает на порядок, до 10^-7. В целом кварцы в стекле ничуть не хуже тех, что в железе. Во всех OCXO (термостатных, типа "Гиацинта") опорных генераторах советских частотомеров стоят именно кварцы в стекле. И что интересно, всегда используется 5 МГц с последующим удвоением частоты до рабочих 10 МГц.

[@3dfleurschool]

@@-John-Rambo- мне тоже интересно, каким образом уменьшили помеху. Спасибо за такие развернутые комментарии. Глядя на Ваше творчество и самому хочется творить. Правда, мои творения по уровню до ваших, пока не дотягивают. Но стимулируют Ваши видео однозначно. Только вот подобным образом преобразить схему заводского прибора - у меня знаний не хватит. Но этот недостаток я стараюсь заполнить.

[@3dfleurschool]

@@-John-Rambo- Я еще вот о чем подумал. Может ли влиять на стабильность разное напряжение в плечах источника питания и смещение напряжения ОУ? На схемах не видел настройки смещения ОУ. На 544 есть выводы для установки смещения, если не ошибаюсь.

[@-John-Rambo-]

@@3dfleurschool В некоторых ОУ делают специальные выводы для регулировки смещения, но обычно проектировщики предпочитают банальную подстройку смещением входов. По сути, это одно и то же. В схеме селективного усилителя идёт усиление по переменному напряжению и смещение операционника на 20-30 мВ никак не влияет на ход поршней. Более того, в первом каскаде специально введена разбалансировка на целый вольт, чтобы обеспечить электролит C3 в цепи ООС необходимым постоянным напряжением. А вот в схемах интеграторов смещение весьма критично, поэтому там использованы достаточно прецизионные ОУ 140УД17 и имеются соответствующие регуляторы смещения R5 и R9. В исходной схеме применены 140УД12, так как заводская версия работает от батарейного питания. У меня же сетевое питание и есть возможность пренебречь потреблением ОУ ради более высокой стабильности. Кстати, по поводу стабильности скажу, что идеала получить так и не удалось - прибор даже после прогрева медленно дрейфует примерно по 0,5% в час, из-за чего периодически надо подкручивать калибровку. Какой именно узел вносит наибольший дрейф, мне определить не удалось, хотя я пробовал локальный нагрев, замеры напряжений и прочее всякое. Не катастрофа, но осадочек есть.

[@user-zh5nk5zt1c]

Нужно поставить ручку переключателя 0°--90°--180°--270°--3×120°... И ручку крутилки для перемещения скважности...

[@-John-Rambo-]

Зачем? Генератор должен выдавать два меандра стабильной частоты, сдвинутых на 90, больше от него ничего не требуется. Изначально хотел сделать простую версию с мультивибратором, но чёта понесло меня, ну теперь ужо буду идти до конца.

[@user-zh5nk5zt1c]

@@-John-Rambo- Для расширения функциональных возможностей... Щёлкалки и крутилки придадут внушительной солидности прибору...

[@-John-Rambo-]

@@user-zh5nk5zt1c Получится слишком многофункциональный прибор, но это интересная мысль - чего зря пропадать функционалу.

[@user-zh5nk5zt1c]

@@-John-Rambo- Задуманный прибор не из одного только генератора состоит... думаю... От других блоков тоже можно дополнительные выводы вывести... С соответствующими переключателями, регуляторами, кнопочками, верньерными шкалами и разъёмами... Должно круто получиться...

[@-John-Rambo-]

@@user-zh5nk5zt1c Чего стоит один только лишь китайский пятиразрядный индикатор - это же по сути, почти мультиметр. Каков будет размер передней панели, представил себе. Вообще, избыточность функционала можно сделать отдельной темой.

[@aleksbotler5358]

Красивое число это не 3096, а 4096

[@-John-Rambo-]

Не только лишь все оценят красоту шестнадцатиричного косаря :)))!

[@aleksbotler5358]

@@-John-Rambo- 😄

[@vadoovadimeich6555]

Видосик для школьников. А, что в России закончились микропроцессоры, что перешли на советскую логику? Много еще её осталось в закромах.

[@-John-Rambo-]

Про микропроцессоры есть другие хорошие каналы, рекомендую канал TDM Lab, а я в микропроцессорах не особо, максимум, могу Z80 запрограммировать. В данном случае видео посвящено изготовлению вполне конкретного прибора, с конкретной схемотехникой на рассыпухе. Единственный узел прибора, содержащий микроконтроллер - это китайский вольтметр, который будет использован в качестве индикатора. PS: Вы же не требуете от каналов с котиками, чтобы они не мелочились и показывали только тигров.

[@user-es5sk4sm3t]

Здравствуйте, можно ваш ват цап...

[@-John-Rambo-]

Не пользуюсь вацапом и другими сетями, где требуется идентификация личности.

[@user-dq6jh3vh1b]

👍