Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Обсуждаем цифровые устройства...
Аватара пользователя
igor_a90
Открыл глаза
Сообщения: 55
Зарегистрирован: Вс окт 18, 2009 13:18:17
Контактная информация:

Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение igor_a90 »

Вобщем задали мне задачку -
"Разработать цифр. устр-во, генерирующее импульсный сигнал типа "меандр" в диапазоне 1Гц...1кГц с шагом 1Гц с цифровой индикацией частоты сигнала. Предусмотреть интерфейс пользователя для управления частотой и переключением диапазонов."
:dont_know:
Беда в том что надо все сделать на дискретных регистрах, шифраторах-дешифраторах, счетчиках и т.д... (тобишь 555 или еще какая то микросхемка-генератор не прокатит)
Одно радует - паять ЭТО не надо, всего лишь "моделировать с помощью WorkBench или Max+", но "...разработать с учетом реальной элементной базы..."
Препод сказал что было бы лучше если такт будет задаваться кварцем.. но это как пожелание.

Прошу вашей помощи, господа радиолюбители... До сессии осталось всего ничего... :cry:
[url=http://emem.ru/WoT/history/igor_a90/][img]http://emem.ru/WoT/stat/75916/sv22-2pdgt6.png[/img][/url]
Реклама
Аватара пользователя
Liv
Вымогатель припоя
Сообщения: 525
Зарегистрирован: Сб сен 20, 2008 12:12:30
Откуда: Minsk
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Liv »

А на микроконтроллере пойдет? В Протеусе можно смоделировать: http://www.530.ru/electronics/projects.php?do=p072
Реклама
Аватара пользователя
igor_a90
Открыл глаза
Сообщения: 55
Зарегистрирован: Вс окт 18, 2009 13:18:17
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение igor_a90 »

нет... микроконтроллеры тоже не учили (обещали аж на четвертом курсе учить)... хотя я имею представлене о них, но выпендреж не прокатит

немного уточню: цифровая индикация подразумевает всего лишь парочку семисегментников с встроенными дешифраторами... так что городить чего-то из жидкокристалических или еще каких бог весть матричных индикаторов не надо... главное в нужном месте стянуть двоичный код...
[url=http://emem.ru/WoT/history/igor_a90/][img]http://emem.ru/WoT/stat/75916/sv22-2pdgt6.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Jemchug
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jemchug »

igor_a90 писал(а): Предусмотреть интерфейс пользователя для управления частотой и переключением диапазонов."
На основе ИФАПЧ. Можно даже без переключения диапазонов. Можно все в один диапазон уложить. Ввод частоты какой должен быть?
С клавиатуры?
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
Jack_A
Друг Кота
Сообщения: 6312
Зарегистрирован: Вт апр 24, 2007 07:45:40
Откуда: Minsk

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jack_A »

А задача совсем не тривиальная. Спорим на пиво, что сам препод не представляет, как ее сделать целиком на цифровой логике. Одно дело с кратным периодом - 1 мс, 2мс...1000мс. А тут - частота. Как с одного генератора получить частоту, кратную и 337, и 951Гц ?
Тут я с уважаемым Jemchug согласен: без автоподстройки частоты не обойтись. А это уже не чистая логика.
Реклама
Аватара пользователя
SERJ
Мудрый кот
Сообщения: 1815
Зарегистрирован: Пн янв 12, 2009 01:59:20
Откуда: Россия.

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение SERJ »

Jack_A писал(а):без автоподстройки частоты не обойтись. А это уже не чистая логика.
Все элементы схемы можно сделать на цифровой логике.
В качестве ФД может работать RS триггер или схема сложения по модулю два.
В качестве УПТ можно использовать инверторы, переведя их в активный режим, в качестве смесителя - просто схема "И".
Реклама
Аватара пользователя
Jack_A
Друг Кота
Сообщения: 6312
Зарегистрирован: Вт апр 24, 2007 07:45:40
Откуда: Minsk

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jack_A »

SERJ писал(а): В качестве УПТ можно использовать инверторы, переведя их в активный режим.
Это уже будет не чисто цифровая схема. Да и использование инверторов в линейном режиме - радиолюбительское решение, не предусмотренное техническими условиями на элементы. И перестраиваемый генератор - совсем уж линейное устройство.
Аватара пользователя
Jemchug
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jemchug »

Jack_A писал(а): перестраиваемый генератор - совсем уж линейное устройство.
Кто его знает?
Вообще то это ГУН называется и тоже может быть сделано на логике.
А в 155 серии есть даже микросхемы с отдельными транзисторами. Например 155ЛП7. Там есть два отдельных транзистора.
А уж как это будет называться? На логике или нет пусть автор думает. :)
Аватара пользователя
Jack_A
Друг Кота
Сообщения: 6312
Зарегистрирован: Вт апр 24, 2007 07:45:40
Откуда: Minsk

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jack_A »

Jemchug писал(а): Пусть автор думает. :)
Автор не хочет думать. Он же пишет: ребята, сделайте за меня курсач !
А 155ЛП7 - так с транзисторами она уже как бы и не чистая логика ( только глядя на серию ), а уж вроде как гибридка получается :-)
Последний раз редактировалось Jack_A Вт ноя 23, 2010 14:47:55, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Jemchug
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jemchug »

Нет.
Он только чуть помочь просит.
igor_a90 писал(а):Прошу вашей помощи, господа радиолюбители... До сессии осталось всего ничего... :cry:
Вполне возможно, что пока мы тут болтаем , он уже все сделал. :)
Аватара пользователя
Jack_A
Друг Кота
Сообщения: 6312
Зарегистрирован: Вт апр 24, 2007 07:45:40
Откуда: Minsk

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jack_A »

Jemchug писал(а): Вполне возможно, что пока мы тут болтаем , он уже все сделал. :)
Ох, мужики сумляваются...

А до сессии времени - вагон. Я дипломный за месяц до защиты начинал :-)

Ладно, кончаем чат, а то Света забанит :-)
Аватара пользователя
igor_a90
Открыл глаза
Сообщения: 55
Зарегистрирован: Вс окт 18, 2009 13:18:17
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение igor_a90 »

сори... просто инет внезапно кончился.. пока вот только проплатил =)
начну пожалуй с конца...
Ну у кого как, а у меня до сессии только следующая неделя осталась (да - это не курсачь, а просто большое Д/З)
Дисциплина называется цифровая схемотехника... препод точно шарит что просит (не зря он доцент...)
А я сам мозг сломал когда пытался на счетчиках это хоть как-то набросать - ну никак не пойму как можно делить опорную частоту с точностью до 1 Гц...
Под интерфейсом разумеется 4-5 кнопок - "+1 Гц"/"-1 Гц","след."/"пред." диапазоны, может "сброс"...
Инверторы в активном режиме... WorkBench меня просто пошлет на...

А прошу я хотя-бы идейку - как это все на цифре оформить
[url=http://emem.ru/WoT/history/igor_a90/][img]http://emem.ru/WoT/stat/75916/sv22-2pdgt6.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Jemchug
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jemchug »

igor_a90 писал(а):хотя-бы идейку - как это все на цифре оформить
Делаете стандартную схему импульсной фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ)
Я бы взял частоту опорного кварцевого генератора 5 мгц и получил с помощью ИФАПЧ частоты 5,0001 - 5,1 мгц с шагом 100 гц
Потом смешал эти частоты с частотой опорного кварцевого гетеродина и получил разность частот в диапазоне 100 гц - 100 кгц с шагом 100 гц.
Потом поделил её счетчиком на 100 и получил частоты 1гц - 1 кгц с шагом 1 гц
Все элементы схемы стандартны.
ГУН - генератор управляемый напряжением можно на инверторах сделать или взять готовый.
ДПКД - делитель с переменным коэффициентом деления. Я например делал на К155ИЕ6. Отсюда и частоту выбрал 5 мгц, что приемлемо для ТТЛ логики.
Управление занесением в ДПКД с помощью реверсивного счетчика. Можно на тех же К155ИЕ6 и будет по кнопкам вперед - назад по шагам через 1 гц
ФД - фазовый детектор. В качестве него можно даже обычный триггер применить или специализированную микросхему. Сейчас их полно. AD как там дальше не помню или такой
http://www.cqham.ru/synt12.htm
http://www.shematic.net/page-229.html
Со смесителем сложнее. Конечно лучше какой нибудь балансный, но возможно и схема "И" прокатит.
ФНЧ - фильтр низких частот конечно без конденсаторов не обойтись
УПТ конечно на цифре вряд ли удастся сделать, хотя я предлагал не очень хороший вариант, но лучше ОУ поставить. Сами подумайте.

Хотя в теории конечно можно сразу делать ИФАПЧ с шагом 1 гц, но на практике такая схема будет иметь большое время установления частоты, что очень неудобно.
Аватара пользователя
igor_a90
Открыл глаза
Сообщения: 55
Зарегистрирован: Вс окт 18, 2009 13:18:17
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение igor_a90 »

не совсем понятно... ладно - буду трясти препода.. может литературку подкинет какую
[url=http://emem.ru/WoT/history/igor_a90/][img]http://emem.ru/WoT/stat/75916/sv22-2pdgt6.png[/img][/url]
YAA
Говорящий с текстолитом
Сообщения: 1627
Зарегистрирован: Чт авг 06, 2009 20:34:52
Откуда: Новосибирск

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение YAA »

Что-то совсем народ в дебри понесло... :)
Делаете кварцевый генератор на 1...10Мгц (частоту, кратную 2^N). Делите счётчиком частоту до 2048Гц. А дальше, например, 10-ти разрядный реверсивный счётчик с параллельной загрузкой. Загружаем код - счёт на уменьшение - код=0 - загружаем код - и так по циклу. Это делитель частоты с программируемым коэффициентом деления. Длительность импульса - 1 такт, скважность меняется. Ставим делитель частоты на 2 - получаем меандр. Вот... я бы так сделал... :tea:
Последний раз редактировалось YAA Сб ноя 27, 2010 17:45:53, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
igor_a90
Открыл глаза
Сообщения: 55
Зарегистрирован: Вс окт 18, 2009 13:18:17
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение igor_a90 »

YAA точно! что-то такое мне препод и рассказал сегодня! только вместо счетчика на выходе Т-триггер поставить сказал..
[url=http://emem.ru/WoT/history/igor_a90/][img]http://emem.ru/WoT/stat/75916/sv22-2pdgt6.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Jack_A
Друг Кота
Сообщения: 6312
Зарегистрирован: Вт апр 24, 2007 07:45:40
Откуда: Minsk

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jack_A »

YAA писал(а):Что-то совсем народ в дебри понесло... :)
Делаете кварцевый генератор на 1...10Мгц (частоту, кратную 2^N). Делите счётчиком частоту до 2048Гц. А дальше, например, 10-ти разрядный реверсивный счётчик с параллельной загрузкой. Загружаем код - счёт на уменьшение - код=0 - загружаем код - и так по циклу. Это делитель частоты с программируемым коэффициентом деления. Длительность импульса - 1 такт, скважность меняется. Ставим делитель частоты на 2 - получаем маендр. Вот... я бы так сделал... :tea:
Товарищ не понимает....
И какой коэффициент деления должен быть, к примеру, для 971Гц и какая при этом будеть погрешность - в смысле, на сколько порядков больше, чем погрешность кварца?
Ясно что ежели бы нужно было дискретно менять период ( 1мс.2мс...1000мс -- я об этом уже пис`ал) - то задача вышеприведенным способом решается в полпинка.
Хотя если допустимая погрешность -- десятые доли процента, тогда оно конечно.
Аватара пользователя
Liv
Вымогатель припоя
Сообщения: 525
Зарегистрирован: Сб сен 20, 2008 12:12:30
Откуда: Minsk
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Liv »

Если джиттер устроит, то можно собрать на логике цифровую часть DDS, а старший разряд отправить на T-триггер для получения меандра. Джиттер можно уменьшить, выбрав достаточно большой тактовую частоту DDS.

А чтобы делителем получить шаг 1 Гц - я не представляю.
Аватара пользователя
Jack_A
Друг Кота
Сообщения: 6312
Зарегистрирован: Вт апр 24, 2007 07:45:40
Откуда: Minsk

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Jack_A »

Liv писал(а): А чтобы делителем получить шаг 1 Гц - я не представляю.
Что-то моим котам и мне не спалось, решили посчитать : а с какими погрешностями сможем сделать на делителях? И выяснили : если взять 8 МГц кварцованный ( и не обязательно кратный степеням двойки ), то получим погрешность в диапазоне 1 Гц - 1кГц не хуже 0,006% , что вполне достаточно для большого спектра применений, не говоря уже об зачете :-)
И - никакого джиттера!
Аватара пользователя
Liv
Вымогатель припоя
Сообщения: 525
Зарегистрирован: Сб сен 20, 2008 12:12:30
Откуда: Minsk
Контактная информация:

Re: Нужна помощь: цифровой генератор сингалов

Сообщение Liv »

В общем да, точность достаточна. Вот только как на логике сделать перестройку через 1 Гц и индикацию частоты? Разве что перекодировкой гиперболы на ПЗУ...
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»