frequentiedeler met discrete componenten


EgbertG

Golden Member

@Ex-fietser: Fijn dat je even die 11c90 noemt. Ik heb nog wel paar van die oude jaren 80 frequentiemeters liggen, grote kans dat ik daar zo'n ding ga tegenkomen.

Met een CPU en een 4046 bedoel je dat ik die CPU met een van zijn analog in
pinnen als deler programmeer?

Ondertussen wil ik nog wel eens gaan experimenteren met 2 transistoren om het te delen tot waar de bekende low cost IC's gaan werken.

[Bericht gewijzigd door EgbertG op 24 oktober 2021 13:01:28 (20%)]

Op 24 oktober 2021 09:40:59 schreef EgbertG:
Zijn de diodes ervoor om alleen te reageren op de flanken?

Werking van de schakeling:
De schakeling bestaat uit twee delen.
- De flipflop Q4 en Q5 samen met de weerstanden R8, R9, R10 en R11
- De (condensator)poort bestaande uit de dioden D1 t/m D6, de weerstanden R12 en R13 en de condensator C2.
Ik ga ervan uit dat je de werking van de flipflop kent, dus daar ga ik niet verder erop in.
Nu het condensator-diode netwerk.
Stel dat gedurende lange tijd Q5 geleidt, Q2 spert en de spanning V2 hoog is (5V).
De spanning op de linkerkant van condensator C2 is 0,7V. Er loopt immers een stroom van de +5V door weerstand R12, door diode D1 en transistor Q5 naar de min.
Q5 wordt opengestuurd via R9 en R11. De spanning op de basis van Q5 is 0,7V.
De spanning over diode D5 is nul Volt.
De spanning op de rechterkant van condensator C2 is 5V. De dioden D2, D4 en D6 geleiden niet, want de spanning op alle kathoden staan op 5V. De anode van D6 staat op een spanning van 0,2V, want Q5 geleidt en via R10 wordt de basis van Q4 omlaaggetrokken naar 0,2V.
Stel dat nu de spanning van V2 zakt van 5V -> 0V.
Diode D4 begint te geleiden. Daardoor zakt de spanning aan de rechterkant van condensator C2 van 5V -> 0,7V. Aan de linkerkant van de condensator zakt de spanning van 0,7V -> -3,6V. Diode D5 begint te geleiden en de spanning op de basis van Q5 zakt van 0,7V naar -3,2V. Q5 gaat over van geleidende toestand naar sperrende toestand en Q2 gaat geleiden.
De spanning van de linkerkant van C2 loopt op van -3,2V -> 0,7V. Dan begint D3 te geleiden. De spanning op de rechterkant van de condensator blijft 0,7V.
Als de spanning van V2 van 0V -> 5V gaat, dan wordt C2 opgeladen via R12, C2, D2 en Q4. De stand van Q4 en Q5 verandert niet.
Nu is het wachten op de volgende negatieve flank van spanning V2.
Dan begint het verhaal van voren af aan, maar dan met de gespiegelde weerstanden, transistoren, dioden en de condensator die andersom opgeladen is.

Deze tweedeler is niet snel. Hij doet het tot ca 200kHz. De belangrijkste oorzaken zijn de hoge weerstandswaarden van 220kΩ, de gebruikte transistoren en dioden en de grote capaciteit van C2. De schakeling is getest met LTspice. Daarmee weet je ongeveer wat je kan verwachten als je hem in het echt bouwt.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Ohh, een Eccles Jordan deler. Als je het wat handig aanpakt kunnen alle diodes eruit . Komt omdat de transistor die al in geleiding zit niet meer kan geleiden dan die nu al doet, en die in sper staat te springen om van toestand te wijzigen; trigger puls stuur dan naar de gemeenschappelijke voeding of aarde, maakt niet uit, de toestand wijzigt.

EgbertG

Golden Member

Dank voor je uitleg ohm pi!

Ik ga t dit weekend eens bouwen. Ik zag dat t LTSPICE bestand ook beschikbaar
is gesteld. Heb daar nog niet zoveel ervaring mee, maar laat ik dat ook eens bekijken.

Op 25 oktober 2021 23:29:27 schreef kris van damme:
Ohh, een Eccles Jordan deler. Als je het wat handig aanpakt kunnen alle diodes eruit .

Ik weet dat er op internet diverse schema's rondzwerven die min of meer vergelijkbaar is aan mijn schema. Naar aanleiding van zo'n schema ben ik er achter gekomen dat je D1 en D2 kunt vervangen door weerstanden van 100kΩ. Dat zijn in ieder geval twee dioden minder.
Ik ben wel benieuwd naar een schema zonder dioden, maar wel met evenveel of minder onderdelen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

geen idee of er een schema op het net rondzweeft, ik zit meer in oude boeken :-). Maar herinner me dat buizendelers het zonder diodes deden, en dat gaat ook met transistoren. Het idee is dat een aangeboden triggerpuls vooral de buis/transistor beïnvloed die uit geleiding is. die komt dan in geleiding en dwingt de andere uit geleiding. belangrijk opdat dit zo werken zijn kleine condensatoren over de weerstanden die terugkeren van de collector naar de basis van de andere tor. Zo kan de puls die ontstaat over de transistor die in geleiding komt de triggerpuls naar de andere tor 'overrulen" en die uit geleiding duwen. Weerstandskeuze is wat kritischer, want de transistor mag niet te hard in geleding zitten. eens de juiste balans gevonden triggert de flipflop op zowat alles, zelfs al bied je de trigger aan via de voeding. (wat in andere gevallen een ongunstige eigenschap is) mocht ik wat meer tijd hebben zat ik al achter het breadboard :-).

nog een edit : als ik me het goed herinner...Ik denk dat de 15625: 2 deler (voor de PAL fazeomschakelaar) in de KM1/K7 van Philips volgens dit idee werkt.

er zit wel één diode in, dacht ik, om het delen in de juiste pas(faze identificatie 7,8 KHz) te houden.(extra sync signaal, afkomstig van de burstfazecomparator)maar dat doet niets af aan het principe.

kon het niet nalaten mijn hersenspinsel van hierboven even op te snorren in het K7 schema. en jawel. Een deler zonder diodes :-) (de diode die erin zit kan eruit, zie hierboven waarom ze er in zit)

Ik heb het schema gevonden bij elektrotanya. Nu nog kijken of ik die deler (TS441 en TS442) kan nabouwen.
Het lukt. Het is een "moeilijke" schakeling. In LTspice werkt het met 200V ingangspulsen met een periodetijd van 64µS waarvan het signaal 4µS hoog is.
De flipflop klap om op de opgaande flank van het ingangssignaal. Daaruit trek ik de conlusie dat de sperrende transistor door het ingangssignaal geleidend wordt gestuurd en als gevolg daarvan wordt de geleidende transistor sperrend gestuurd.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 28 oktober 2021 01:01:32 (32%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
EgbertG

Golden Member

Geweldig om al die bijdrages te lezen en voorzichtig kom ik tot de conclusie
dat een snelle deler met 2 transistoren een wat kritische schakeling is.

Zou t introduceren van een paar extra transistoren een enorm verschil maken?

Zo'n snelle D flipflop integrated kan t tenslotte ook....

Op 27 oktober 2021 23:47:38 schreef ohm pi:

Het lukt. Het is een "moeilijke" schakeling. In LTspice werkt het met 200V ingangspulsen met een periodetijd van 64µS waarvan het signaal 4µS hoog is.
.

De 200 V is als ingangspuls genomen omdat dat een beschikbare recuperatiespanning is van de THT. Je kan uiteraard het circuit aanpassen zodanig dat het ook werkt met meer "aardse" pulsen. Als ze maar kort duren.

Op 28 oktober 2021 08:50:27 schreef EgbertG:
Geweldig om al die bijdrages te lezen en voorzichtig kom ik tot de conclusie
dat een snelle deler met 2 transistoren een wat kritische schakeling is.

kan makkelijk tot enkele Mhz, kwestie van de torren niet te hard in saturatie te duwen.

[Bericht gewijzigd door kris van damme op 28 oktober 2021 09:13:57 (27%)]

Ik hoor weer "d flipflop" maar zie nog niemand zeggen:

Met een D-flipflop kan je makkelijk een 2-deler maken: De D-ingang sluit je aan op -Q (niet Q) en de klok is dan de ingang van de 2-deler.

Dit stond zo niet in/bij dat eerste D-flipflop schematje. Mogelijk had dat tot gevolg dat iemand zei dat het niet werkte.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Een D-flipflop is een kant en klaar IC. Of een hele berg transistoren.
Het is de bedoeling dat een tweedeler met een paar discrete componenten gemaakt moet worden. Zie de startpost

Dit stond zo niet in/bij dat eerste D-flipflop schematje. Mogelijk had dat tot gevolg dat iemand zei dat het niet werkte.

Die werkt sowieso niet. Was waarschijnlijk een probeerversie naar de ontwikkeling van een werkende tweedeler.

Op 28 oktober 2021 09:12:43 schreef kris van damme:
[...]

De 200 V is als ingangspuls genomen omdat dat een beschikbare recuperatiespanning is van de THT. Je kan uiteraard het circuit aanpassen zodanig dat het ook werkt met meer "aardse" pulsen. Als ze maar kort duren.

Het is me gelukt en dan werkt die K7 flipflop heel mooi. Je hebt wel vier condensatoren nodig ipv veel dioden. Het blok signaal is wel een stuk netter dan het diode exemplaar.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 28 oktober 2021 11:41:45 (37%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 28 oktober 2021 11:37:23 schreef ohm pi:
Een D-flipflop is een kant en klaar IC.
[...] Die werkt sowieso niet. Was waarschijnlijk een probeerversie naar de ontwikkeling van een werkende tweedeler.

bij mijn weten..een tweedeler met een D flip-flop gaat wel zoals REW beschrijft, op voorwaarde dat het een edge triggered versie is.

Op 28 oktober 2021 11:37:23 schreef ohm pi:
Het is me gelukt en dan werkt die K7 flipflop heel mooi. Je hebt wel vier condensatoren nodig ipv veel dioden. Het blok signaal is wel een stuk netter dan het diode exemplaar.

Ja, de truuk zit hem vooral in de "speed up " condensatoren. Die maken het omklappen mogelijk zelfs bij symmetrisch triggeren van beide transistoren. de twee andere extra condensatoren zitten, neem ik aan, in het basisaanstuurcircuit? (om de pulsen kort te houden)

Op 28 oktober 2021 08:50:27 schreef EgbertG:
Geweldig om al die bijdrages te lezen en voorzichtig kom ik tot de conclusie
dat een snelle deler met 2 transistoren een wat kritische schakeling is.

dit delertje (uit 1962..) doet het tot +- 5 Mhz. (ok, maakt weer gebruik van diodes, maar je kan het ook aanpassen dat het zonder werkt..) de reden voor diodes hier is dat de schakeling anders zéér "trigger happy" is.. en de ingang 50% duty, dus geen naalden. ook hier een extra diode voor de vorstell of reset impuls, net zoals in de K7 flipflop

let op, pnp transistoren, dus massa is positief.

Hier nog een schema naar aanleiding van het K7 schema.
Deze doet het op 40kHz, dus zeker op 20kHz

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Ooh, das mooi geworden en eenvoudig. TS kan aan de slag :-)

EgbertG

Golden Member

Zeker! Gaat gebouwd worden .... ik zat alleen al even na te denken voordat ik iets
doms zou gaan zeggen ...

maar ... dit is dan toch 2x2 = 4 deler?

Op 29 oktober 2021 14:40:59 schreef EgbertG:

maar ... dit is dan toch 2x2 = 4 deler?

jaaa, intussen heeft die deler bijgeleerd

ik denk dat ohm Pi dat gedaan heeft om te bewijzen dat ze koppelbaar zijn, dus meteen goed uitgangssignaal voor de volgende trap..

Jij hoeft maar de helft op te bouwen. je kan kiezen, linker of rechterhelft :-)

EgbertG

Golden Member

Ik ben linkshandig ..... dus keuze is gemaakt.

Ben erg benieuwd wat dat in de praktijk gaat doen en hoe realistisch LTSpice
wat deze schakeling betreft is.

Op 29 oktober 2021 15:31:27 schreef kris van damme:
ik denk dat ohm Pi dat gedaan heeft om te bewijzen dat ze koppelbaar zijn, dus meteen goed uitgangssignaal voor de volgende trap..

Correct!
Ik ben begonnen met de linkse deler. Dat werkte, dus heb ik de rechter erbij gebouwd om te testen of het uitgangssignaal van de linker deler geschikt is als ingangssignaal voor de rechter deler. Eigenlijk had ik de naam van de file moeten veranderen, maar daar heb ik niet aan gedacht.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
EgbertG

Golden Member

Dit weekend geen tijd voor gehad, maar deze week ga ik t bouwen.

Zou t met FET's potentieel beter werken?

Je kan niet zonder meer de transistors door FET's vervangen. De transistor werkt met een sturing op de basis van 0 tot 0,6V tussen helemaal open tot helemaal gesloten. Een FET heeft een veel breder ingangsspanningsbereik.
Welke FET wil je trouwens gebruiken?

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
EgbertG

Golden Member

Een kleine low power FET met lage Q zoals de BSS170 bijvoorbeeld.
Ik ben me ervan bewust dat dat niet zomaar op die plaats van de transistor kan.

Het idee kwam in me op omdat ik wat "teleurgesteld" ben in het maximale
frequentiebereik van de schakeling. Is dat door de Toff? Vandaar dat ik dacht
aan de FET. De gate is in ieder geval stuk minder energiebehoevend dan de
basis. ( mits lage Q natuurlijk )

Hoe hoog wil je gaan? Mhz is ook mogelijk met torren, maar saturatie moet vermeden worden, daar gaat tijd in verloren. Met ecl (emittor coupled logic) koppeling tussen de torren kan je héél hoog.

EgbertG

Golden Member

Ik was in de veronderstelling dat ik iedere werkende schakeling zou kunnen "upgraden" naar de gewenste frequentie, maar dat blijkt minder eenvoudig.

Als ik 150 Mhz zou kunnen delen dan zou dat geweldig zijn

150 MHz is te hoog voor een klassieke RC Flip flop, vanwege de vertraging door saturatie. met ECL kan dit wel. meer gebruikelijk (als de frequentie niet varieert) was een "sleepkring".

is het een gedachte experiment, of wil je echt 150MHz gaan delen met enkel transistoren, en tot hoeveel? (praktisch bestaat het in een prescaler chip)