Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Синтез частот кратных частоте сети 50Гц
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
ZVA
ALL, добрый день! А не поможет кто нибудь советом. Нужно сформировать два тактовых сигнала 25600Гц и 13,107 МГц из сетевого напряжения. мсх 74hc4046 подходит для этой задачи если бы не условие: питание 3В. на таком напряжении 13 Мгц судя по даташиту не получить. Собственно вопрос - может есть что-то похожее пошустрее? Если нет буду делать отдельное питание 5В для синтезатора.
_pv
насколько аккуратные клоки получиться должны?
а то может программный pll, на мелком msp430.
DCO настроить на 13МГц и плавно подкручивать (там дискретность по частоте вроде около 10^-4), по 3В до 16МГц. например, msp430g2230 еще и корпус мелкий.
наружу тактовую частоту можно вытащить через клоки USI, поделённую на 512 - через таймер, ну а 50Гц тем же таймером захватывать или даже через АЦП если синус.
ZVA
Цитата(_pv @ Sep 24 2013, 18:00) *
насколько аккуратные клоки получиться должны?
а то может программный pll, на мелком msp430. DCO настроить на 13МГц...


_pv, спасибо. Посмотрел msp, не все понял, а из того что понял в DCO только 8 диапазонов частот и в каждом 8 ступеней. Грубо.

На самом деле соответствие сетевой частоты и синтезируемых частот должно быть очень точное. Это связано точностью измерений и точностью синтезируемых сигналов. F1 = 512*Fсети, F2 = 512*512*Fсети.
_pv
Цитата(ZVA @ Sep 25 2013, 01:24) *
_pv, спасибо. Посмотрел msp, не все понял, а из того что понял в DCO только 8 диапазонов частот и в каждом 8 ступеней. Грубо.

там еще 5битный модулятор есть который смешивает соседние частоты, на счет 10^-4 я что-то погорячился конечно, но 0.1 - 0.2% должны быть.
при этом будет некий джиттер, поэтому и спросил про качество клоков, однако если джиттер не особо принципиален, можно сделать разрешение и гораздо точнее чем 0.001, потому что перестраивать частоту можно очень быстро, там микросекунды. соответственно в среднем разрешение по частоте можно заметно поднять.
Цитата(ZVA @ Sep 25 2013, 01:24) *
На самом деле соответствие сетевой частоты и синтезируемых частот должно быть очень точное. Это связано точностью измерений и точностью синтезируемых сигналов. F1 = 512*Fсети, F2 = 512*512*Fсети.

сами по себе 50Гц с какой точностью померить-то можете, а то 512*512 больше 100дБ, выглядит как-то очень странно рядом с 50Гц.
alexf
Безусловно задача для PLL и 4046 - уже лет 40 как с этим справляется. Что касается 3 вольт питания, то почему не сделать DC-DC преобразователь? Еще вариант - тот же 4046, но внешний VCO (ГУН). Идеально было бы найти близкий кварц и сделать VCO на транзисторе или инверторе 74HC04 с низковольтным варикапом. Я это делал на ровно 10 МГц.
ledum
Цитата(alexf @ Sep 24 2013, 22:58) *
Идеально было бы найти близкий кварц и сделать VCO на транзисторе или инверторе 74HC04 с низковольтным варикапом. Я это делал на ровно 10 МГц.

Нормальный кварц не даст перестройку +-100кГц на 13МГц. Именно на столько может болтаться сетевая частота (50+-0.4Гц ЕМНИП).
alexf
Цитата(ledum @ Sep 24 2013, 23:53) *
Нормальный кварц не даст перестройку +-100кГц на 13МГц. Именно на столько может болтаться сетевая частота (50+-0.4Гц ЕМНИП).


Согласен. Работал с другими условиями sm.gif
НЕХ
Цитата(ledum @ Sep 25 2013, 10:53) *
Нормальный кварц не даст перестройку +-100кГц на 13МГц. Именно на столько может болтаться сетевая частота (50+-0.4Гц ЕМНИП).


А пьезокерамический резонатор не прокатит ?
И не кварцем единым - "Использование лангаситовых резонаторов в генераторах, управляемых напряжением (ГУН) позволяет существенно увеличить пределы перестройки."
танталат лития тоже подходит - http://www.newpiezo.com/ru/langasite.html
"Разработаны резонаторы (РТЛМ-17) на основе "сильного" пьезоэлектрика танталата лития с частотой последовательного резонанса 35, 70 и 140 МГц по первой механической гармонике. Особенностью этих резонаторов является большой резонансный промежуток 5-8%. Генераторы управляемые напряжением, созданные на основе этих резонаторов, способны перестраиваться по частоте до 5 % при изменении нагрузочной емкости от 4 до 30 пФ. Температурная стабильность этих резонаторов на порядок выше стабильности LC контура. Добротность достигает 1,5-2 тысячи"
_4afc_
Цитата(ZVA @ Sep 24 2013, 18:08) *
Нужно сформировать два тактовых сигнала 25600Гц и 13,107 МГц из сетевого напряжения. мсх 74hc4046 подходит для этой задачи если бы не условие: питание 3В. на таком напряжении 13 Мгц судя по даташиту не получить. Собственно вопрос - может есть что-то похожее пошустрее? Если нет буду делать отдельное питание 5В для синтезатора.


Генератор на ней можно до 20МГц делать.
А вот ФАПЧ, как в вашем случае, где-то до 4МГц, и питание 5В вам не поможет.
Кроме того есть зависимость какая фирма её делает (техас, филливс и т.п.)
polyakovav
Цитата(ZVA @ Sep 24 2013, 22:24) *
На самом деле соответствие сетевой частоты и синтезируемых частот должно быть очень точное. Это связано точностью измерений и точностью синтезируемых сигналов. F1 = 512*Fсети, F2 = 512*512*Fсети.

При умножении частоты сети в 512, а потом еще в 512 даже на хорошем синтезаторе можно ожидать проблем с шумами.
Может проще танцевать от стандартного кварца с хорошими характеристиками?
ledum
Цитата(_4afc_ @ Sep 25 2013, 15:36) *
А вот ФАПЧ, как в вашем случае, где-то до 4МГц, и питание 5В вам не поможет.

ФАПЧ работает на частоте 50Гц в его случае (делитель-то внешний). BTW видел схемы 5В на 74HC4046 на 15МГц - значит ФАП работает. Но вот Филипс на 3В обещает ГУН не больше 10МГц типовой.
На счет шумов - здесь априори узкополосный ФАП, шумы за его полосой определяются ГУНом, а не ФАПом и не 50Гц сетевых. Но если человека устраивал бы встроенный в 4046 RC генератор - тогда ПМСМ фазовые шумы здесь дело десятое. Можно, конечно, керамику поставить, как предлагает HEX, но вокруг ни одной керамики на 13МГц не увидел. На 24, 12, 10 предлагают полно. Да и смысл? HCU04+смд дроссель+варикап + пара конденсаторов и хватит.
Plain
Автору бы рассказать, зачем ему вообще такой генератор нужен, а то может велосипед изобретает, или задачу совсем по-другому надо решать.
ZVA
Цитата(Plain @ Sep 25 2013, 16:48) *
Автору бы рассказать, зачем ему вообще такой генератор нужен, а то может велосипед изобретает, или задачу
совсем по-другому надо решать.

Раскажу. Бесплатная исследовательская работа, часть макета СУ силового активного фильтра.

Первая частота 25600 Гц это частота семплирования входноых сигналов, запуск АЦП.
Входные сигналы сетевые токи и напряжения с той же частотой 50 Гц.
Определяем гармоник до 25-ой.

Вторая частота 13107200 Гц - тактовая частота шим модулятора
который формирует напряжения пропорциональные амплитудам гармоник.

Ну в принципе мне понятно, буду просто пробовать. Сделаю сначала на 74HC4046 c 5В питанием.
Если нет, ГУН и ФД на россыпухе. Всем, кто откликнулся, спасибо.
adun
У меня схожая задача, хочу получить 480 кГц из 100 Гц, отклонение входной часоты не более ±0,02% во всем диапозоне температур, только еще важен джиттер получаемого сигнала.
Внутренний генератор 74НС4046, если просто подавать постоянное напряжение на его управляющий вход, дает СКО частоты порядка 180 Гц при частоте в 480 кГц. И такие же примерно результаты получаются для выходной частоты умножителя. Нужен соответственно внешний ГУН, как я понимаю его сделать на кварцевом резонаторе вряд ли получится, так как слишком большое отклонение входной частоты.
Может кто-нибудь подскажет на чем сделать внешний ГУН и на какой джиттер можно расчитывать в итоге?
_pv
Цитата(ZVA @ Sep 25 2013, 22:46) *
Раскажу. Бесплатная исследовательская работа, часть макета СУ силового активного фильтра.

Первая частота 25600 Гц это частота семплирования входноых сигналов, запуск АЦП.
Входные сигналы сетевые токи и напряжения с той же частотой 50 Гц.
Определяем гармоник до 25-ой.
Вторая частота 13107200 Гц - тактовая частота шим модулятора
который формирует напряжения пропорциональные амплитудам гармоник.

зачем АЦП привязывать к 50Гц? цифровать на любой частоте, потом по оцифрованным данным реальную частоту и частоты гармоник посчитать всегда можно.
шим же, а еще лучше сигма-дельта модуляцию можно привязать уже по показаниям АЦП в цифре, подстраивая период.
ZVA
Цитата(_pv @ Oct 11 2013, 18:21) *
зачем АЦП привязывать к 50Гц? цифровать на любой частоте, потом по оцифрованным данным реальную частоту и частоты гармоник посчитать всегда можно.
шим же, а еще лучше сигма-дельта модуляцию можно привязать уже по показаниям АЦП в цифре, подстраивая период.

Офтоп конечно. я не программист но все же интересно. А как со сложностью вычислений?
В устройстве для которого я делаю синхронизацию стоит блекфин возможно он сможет это сделать для 6 каналов
измерения.
Дело в том, что как мне объяснили, при синхронизации с сетью выделение гармоник вернее их ортогональных составляющих происходит непрерывно на каждом такте работы АЦП, и концу периода сетевого напряжения остается выполнить несколько элементарных операций по каждому каналу и результат для ШИМ готов. Т.е. не накопление данных за период и последующая обработка а по ходу дела. А то что вы предлагаете? Как долго?
alexf
Eще одна идея: а если генератор на 13 МГц кварцевый. Частота делится счетчиком который сбрасывается в 0 при переходе 50 Гц через 0. Естественно jitter будет недетский, но на вскидку точки семплирования будут синхронизированы с точностью до стотысячных долей периода.
Не пойдет?
_pv
Цитата(ZVA @ Oct 13 2013, 01:06) *
Офтоп конечно. я не программист но все же интересно. А как со сложностью вычислений?
В устройстве для которого я делаю синхронизацию стоит блекфин возможно он сможет это сделать для 6 каналов
измерения.
Дело в том, что как мне объяснили, при синхронизации с сетью выделение гармоник вернее их ортогональных составляющих происходит непрерывно на каждом такте работы АЦП, и концу периода сетевого напряжения остается выполнить несколько элементарных операций по каждому каналу и результат для ШИМ готов. Т.е. не накопление данных за период и последующая обработка а по ходу дела. А то что вы предлагаете? Как долго?

я так понимаю просто обычное небыстрое преобразование Фурье считается, вопрос лишь в том что подставлять в качестве частоты синусов/косинусов в интегралы Фурье. Если клоки АЦП привязаны к 50Гц снаружи, то просто берутся частоты кратные Fs.
если частота снаружи не привязана то частоты будут немного некратные, и этот pll который хотите сгородить, можно сделать программно, просто вычисляя реальную частоту и фазу 50Гц относительно клоков АЦП (которые к 50Гц теперь не привязаны), и потом подставляя соответствующие частоты в интегралы Фурье.
по сравнению с вычислением на каждый отсчёт 25 синусов/косинусов (даже если они по Герцелю за одно умножение делаются) это будет незаметно мало.
решение городить такое странное тактирование АЦП, вместо измерения реальной частоты и вычислению гармоник исходя из намеренного, особенно имея для этого вычислительные мощности blackfinа, для меня выглядит очень странным, а уж умножение 50Гц в 262144 раз - совсем круто.
еще не совсем понятно что там делает ШИМ.
jam
Цитата(alexf @ Oct 13 2013, 00:15) *
Eще одна идея: а если генератор на 13 МГц кварцевый. Частота делится счетчиком который сбрасывается в 0 при переходе 50 Гц через 0. Естественно jitter будет недетский, но на вскидку точки семплирования будут синхронизированы с точностью до стотысячных долей периода.
Не пойдет?


У меня была подобная задача и именно так и была решена, тока сброс был не жестко по компаратору , а при условии что он попал в некие ворота вычисленные за скажем 10тыс предыдущих измерений. А старт по концу ворот например. Вобщем небольшая фильтрация случайных помех требуется.
4046 по этой причине не пашет , вылетает из синхронизма при сильных помехах по сети или очень долго в него входит, причем не гарантированно - первый вариант был на 4046 сделан и нужно было по 10мин ждать пока в синхронизм войдет.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.