Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Сделать выход с тремя состояниями (без high-z)
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
RodionGork
Уважаемые товарищи!

Предлагаю поломать голову над еще одной загадкой. Которая у меня пока "красиво" не получается.

Схема (двойной гистерезис изобретаю) подключена к трем шинам питания: +15, 0 и -15. Она содержит входные аналоговые каскадики примитивные, логическую часть, примитивную и выходной примитивный же формирователь.

Ее логическая часть подключена минусом к -15 (а плюс там, значит, на уровне -10).

Так вот. На выходе логической части появляются два сигнала ТТЛ уровней. Эти сигналы должны бы каким-нибудь симпатичным образом переключить выход схемы в состояние +U, 0 или -U. Я поставил сначала операционник, включенный дифференциально, и подобрал резюки так чтоб было примерно U=10В. Можно было б и поближе к 15 сделать, это не очень важно.

Но вот беда - операционники мои нарастают со скоростью около 2В/мс и когда входная частота (синус) становится выше 1кГц, на осцилограмме X/Y график становится уже ощутимо кривоватым. Начальство так не хочет.

Поэтому заменяю операционники транзюками (типа КТ315 или буржуйскими). Но что-то прекрасности придумать не могу. Собственно формирование +U и -U обеспечить еще туда-сюда можно, но как быть с нулем - ума не приложу. Хочется, чтобы он и довольно точно был выдан (а не +0.7В, допустим), да еще чтоб он нормально мог и впускать и выпускать небольшие токи.

с почтеньем,
Родион
Herz
Ну, приведите таблицу истинности, что ли. И для чего здесь "входные аналоговые каскадики примитивные"?
RodionGork
Цитата(Herz @ Mar 13 2008, 12:42) *
Ну, приведите таблицу истинности, что ли. И для чего здесь "входные аналоговые каскадики примитивные"?


Входные каскадики для того, что входной сигнал аналоговый. Схема трехпозиционного реле с гистерезисом, повторюсь. Таблица истиности роли не играет - логику-то легко переделать как угодно. Например [1 0] включает +U, [0 0] включает 0 и [0 1] включает -U. Очевидно кучу других вариантов можно получить меняя провода или используя инверсные выходы триггеров. Это как раз не важно.
Herz
Цитата(RodionGork @ Mar 13 2008, 16:02) *
Входные каскадики для того, что входной сигнал аналоговый. Схема трехпозиционного реле с гистерезисом, повторюсь. Таблица истиности роли не играет - логику-то легко переделать как угодно. Например [1 0] включает +U, [0 0] включает 0 и [0 1] включает -U. Очевидно кучу других вариантов можно получить меняя провода или используя инверсные выходы триггеров. Это как раз не важно.

Второй раз читаю и второй раз ничего понять не могу. Если выход схемы зависит только от состояния на входах логики:
Цитата
Так вот. На выходе логической части появляются два сигнала ТТЛ уровней. Эти сигналы должны бы каким-нибудь симпатичным образом переключить выход схемы в состояние +U, 0 или -U.
и выходные уровни фиксированы (+U, 0, -U), то что это за аналоговый входной сигнал? На что он влияет?
zzzzzzzz
Может, вам взять ИС пин-драйвера? И успокоиться решением каких-то странных задач? :-)
RodionGork
Цитата(Herz @ Mar 14 2008, 01:29) *
Второй раз читаю и второй раз ничего понять не могу. Если выход схемы зависит только от состояния на входах логики: и выходные уровни фиксированы (+U, 0, -U), то что это за аналоговый входной сигнал? На что он влияет?


Вот беда... Я наверное плохо объясняю... Или кто-то гистерезиса давно не видел... На входе четыре компаратора, сигналы с них поступают на логическую часть, логическая часть должна сформировать на выходе один из трех уровней... Что плохого?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Цитата(zzzzzzzz @ Mar 14 2008, 01:55) *
Может, вам взять ИС пин-драйвера? И успокоиться решением каких-то странных задач? :-)


Так может вам удастся оборов препоны бытия подсказать наименование? Я буду благодарен...
zzzzzzzz
Цитата(RodionGork @ Mar 14 2008, 05:16) *
Так может вам удастся оборов препоны бытия подсказать наименование? Я буду благодарен...
Analog Devices, например, Вам поможет. Так и ищите pin-driver. У них много универсальных программируемых ИС для анализа сигналов.
Herz
Цитата(RodionGork @ Mar 14 2008, 04:16) *
Вот беда... Я наверное плохо объясняю... Или кто-то гистерезиса давно не видел... На входе четыре компаратора, сигналы с них поступают на логическую часть, логическая часть должна сформировать на выходе один из трех уровней... Что плохого?

Да ничего плохого... По крайней мере, в самой задаче. Но объясняете, по-моему, действительно... не очень. Какой-то секрет боитесь выдать ненароком, что ли? Про гистерезис понятно. Вот на входе 4 компаратора. Хорошо. А
Цитата
На выходе логической части появляются два сигнала ТТЛ уровней.
Почему? Есть шифратор? Может, схемку приведёте для иллюстрации? Чтобы понять, откуда такие сдвиги уровней.
RodionGork
Цитата(Herz @ Mar 14 2008, 15:30) *
Да ничего плохого... По крайней мере, в самой задаче. Но объясняете, по-моему, действительно... не очень. Какой-то секрет боитесь выдать ненароком, что ли? Про гистерезис понятно. Вот на входе 4 компаратора. Хорошо. А Почему? Есть шифратор? Может, схемку приведёте для иллюстрации? Чтобы понять, откуда такие сдвиги уровней.


Гм... Это тонкий намек что я на параноика похож? ;-)))

Просто мой вопрос вообще очень маленький и простой - как три уровня сформировать по логическим сигналам... При чем тут, собственно, размышления об остальных частях схемы - мне понять трудно. Схему я не привел потому что мне файл EWB-шный не разрешили прикрепить... Хотя запринтскринить можно, наверное.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот здесь то, что после блока "logic", гениальная схема которого приведена внизу, хорошо бы заменить на что-то другое, транзисторное. Хотя, похоже, я скоро пойду искать более быстрые операционники просто...

Не, не нравится мне эта схема... У нее 0 логики на уровне 0 схемы. Не помню, почему я так сделал в воркбенче - по-моему компараторы там такие - но на самом деле это не так. 0 логики на уровне -15 в схеме. Потому что у меня компараторы такие. А питание логики на уровне -10 в схеме. Ну я уж говорил.
Different
Попробуйте поискать ответ тут: http://www.ternary.info/
Там где-то были транзисторные схемы с таким гистерезисом.
Очень близко к троичным логическим элементам.
RodionGork
Цитата(Wise @ Mar 14 2008, 22:03) *
Если я правильно понял, вопрос в трансляции уровней.
Возможно, обычный двухтактный каскад на биполярных транзисторах, плюс еще нсколько транзисторов, для фиксации его выхода в трех точках, включая «нуль».
Думаю, это лучше, чем скоростной ОУ.


Да, задача понята правильно, это точно.

Про двухтактный каскад (по мотивам когда-то в незапамятные времена еще на кружке собранного усилителя) я вчера подумал. К сожалению эта схема, похоже, обладает люфтом в размере пресловутых 0.7В в обе стороны практически при любом разумном значении сопротивления на выходе. При 100кОм, например.

Еще я пробовал включить повторители на транзисторах разных структур последовательно. Чтоб сначала прибавилось около 0.7В, а потом вычлось. Фигня какая-то получилась.

Хотя тут вопрос, конечно, в том куда будет подключаться этот самый выход. На выходе осциллографа, или на повторителе с ОУ будет неплохо. Хотя если на повторитель с ОУ пойдет, тогда мои терзания безосновательны. Надо уточнить.

Цитата(Different @ Mar 14 2008, 21:47) *
Попробуйте поискать ответ тут: http://www.ternary.info/
Там где-то были транзисторные схемы с таким гистерезисом.
Очень близко к троичным логическим элементам.


Спасибо, ссылка прикольная, хотя схем я там пока не видел. Впрочем, думаю, в схемах таких элементов задача точного соблюдения нуля не ставится - зачем оно там.

Но ассоциация интересная, спасибо.
RodionGork
Цитата(Wise @ Mar 14 2008, 23:19) *
..Нет, не фигня.
Этой схеме 300 лет в обед, все прекрасно работает.
..Лень рисовать, попробую вербально.


Да, все понял, спасибо. Я фигней обозвал ровно половинку этой схемы... Не додумался еще зеркальный кусок прицепить. Естественно, "хорошо" не получалось. Тупой, как дрова.

Схема работает, но обладает тем же недостатком как и та (похожая, я б сказал), что я тут домучал, наконец, с двухтактным каскадом, поставив между базами резистор, чтоб обеспечить между ними вольта полтора.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Через стойку транзисторов течет неприлично большой ток (скажем, 100мА). Причем чем он больше, тем меньше влияние от выхода. Смещение выхода от 0 при "притягивании" резистором 10 кОм к положительной или отрицательной шине - менее 100мВ.

Правда схема-то в стационарную установку, блок питания там хо-хо, так что "транжирить" ток можно...

Вот если б кто подсказал как эту схему улучшить...
zzzzzzzz
Цитата(RodionGork @ Mar 15 2008, 00:05) *
Вот если б кто подсказал как эту схему улучшить...

Если Вы про уменьшение тока, то это делается классически - вместо резистора по базам выходных транзисторов ставится схемка из транзистора и двух резисторов (стабилитрон на транзисторе). Регулировкой напряжения этого стабилитрона устанавливается ток покоя выходного каскада, а Uбэ этого транзистора обеспечивает его температурную стабильность.
Также, не повредят 2 резистора в эмиттерах выходных транзисторов, Ом по 10.
Впрочем, полистайте схемы УМЗЧ. Там таких решений - тьма.
Верхний и нижний транзисторы предвыходного каскада надо шунтировать резисторами. Чтобы ток в каскаде был не от утечек, а нормальный. Ими же можно точно установить 0 на выходе, если питание стабилизировано
RodionGork
Цитата(Wise @ Mar 15 2008, 00:35) *
..Вероятно, резистором 1 кОм надо выставить ток покоя, где-нибудь 5 мА.
Но термостабильности не будет..

Включите, хотя бы, небольшие резисторы в выходные эмиттеры.
Должен быть резистор с выхода повторителя на «нуль».

..Но как Вы именно в этой схеме собрались получить «нулевой» выход?


Вообще-то меня можно на ты, ибо 20 лет назад я точно пешком из под стола выходить лишь начал.

Нулевой выход получается когда ключи 1 и 2 в положении "вверх".

Если добавить хотя бы небольшие резисторы, то толку все равно не заметно (действительно, при напряжении 30В резисторы в сумме 100 Ом дают ограничение 300мА), а вот уплыв нуля получается гораздо сильнее. Или они для какой-то специальной надобности полезны?

Насчет тока покоя, собственно, я и говорю. Чем он меньше, тем более чуток выход к нагрузке. Если резистор 1к я уменьшаю (или увеличиваю те, что в стойке с ним), уход становится больше - вплоть до пресловутых 700мВ.

Насчет термостабильности самому интересно. Условия эксплуатации, в общем, лабораторные будут, а транзисторы, например, КТ315. Надеюсь, особых проблем не возникнет.

Вот так, как на нижней схеме нарисовано, я и попробовал. В общем там у меня ток получался еще больше. И уход тоже (из-за резисторов выходных, думаю). И в конце концов, если ток "покоя" уменьшать до десятка мА, то появлялся тот самый люфт +/- 0.7В от которого я старательно бегу... ;-)))

Ладно, будем смотреть, что из этого выйдет... Спасибо! ;-)
Andr2I
Возникла похожая задача. Правда требование к фронтам импульса гораздо выше - 2-3 нс. Как я понял основной вариант - использование операционного усилителя охваченного ОС. В этом случае "ноль" формируется на выходе только за счет ОС и высоких скоростей не получить.

Может кто подскажет еще варианты? help.gif
orthodox
Цитата(Andr2I @ Nov 2 2008, 13:31) *
Возникла похожая задача. Правда требование к фронтам импульса гораздо выше - 2-3 нс. Как я понял основной вариант - использование операционного усилителя охваченного ОС. В этом случае "ноль" формируется на выходе только за счет ОС и высоких скоростей не получить.

Может кто подскажет еще варианты? help.gif


Ага... Если такая же задача - то плюс и минус - формируют одиночные ключи (верхний - со сдвигом уровня). А ноль - двухполярный ключ прямо на землю (тоже со сдвигом уровня).
Ну, насчет мертвой зоны при переключении учить наверное никого не надо. Насчет 2-3 нс - кто его знает, быстрые ключи надо... Тогда и мертвую зону, наверное, не нужно.. за 3 нс ключ вроде не разрушится .... если найдется такой...

Скоростя уж очень скоростные... Сбавили бы маленько.... smile.gif
Andr2I
Цитата(orthodox @ Nov 3 2008, 02:42) *
Скоростя уж очень скоростные... Сбавили бы маленько.... smile.gif


Увы... Мысль про ключи уже обдумывал. Не нашел шустрых ключей на 30В с приличным током (нагрузка может быть емксотью до 100 пф). Да и вообще решение получается очень громоздким.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.