Hullo,
Zou iemand mij een tip kunnen geven om een kloksignaal beter te 'shapen' ?
Ik heb een kristal klok 16Mhz gemaakt met een SN74AHC04 inverter. Schema:
|\ |\
----| >o-----| >o---
| |/ | |/
+--[68K]--+
| |
| 180R
| |
+-[16MHz]-+
| |
=22p =22p
| |
GND GNDKlokje loopt op zich goed, timebase van 62.5nS. Ik bekijk 'm met de scoop. Ik vind het alleen geen mooi klokje, het ding heeft een +1V over- en -1V undershoot en dan nog bijna 1V een deuk naar binnen halverwege de hoog en laag tijd.
Enig idee hoe ik die over/undershoot kan minimaliseren? Heb 'm al ontkoppeld met een 100nF en 47uF elco.
Edit: Zodra ik kan, zal ik er een pic van schieten
Je meet dat aan de uitgang van de 2e inverter? Dan zou ik het eerder aan de meetmethode wijten. Die AC familie is behoorlijk rap. Kun je niet aan de scoop kant (tussen probe en scoop) een kleine 'load' tussenvoegen van 220 ohm of iets dergelijks?
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Welnee. Dat zijn gewoon scoop-kuren. Of, beter gezegd, probe-kuren. De '04 levert waarschijnlijk een nette blokgolf, maar de probe maakt er een zootje van.
Aan de 2e inverter meet ik dat ja. Ut is een 100MHz Tek scoop (2e hands van ebay) met bijbehorende probe. Ik ging er vanuit dat de probe niet de meeting zou verstieren, maar als het aan jullie ligt is het de capactiteit van de probe die dat doet?
Ik heb aan de inverter al een laagohmige load gehangen naar GND, en die verminderde de over/undershoot wel iets maar niet veel.
Bedoel je dat ik een load in serie met de probe moet zetten?
Hubie
Golden Member
S U M M E R T I M E https://youtu.be/zdIqME_JLaU?list=RDzdIqME_JLaU Brainbox:https://youtu.be/s_8AoIpeH_o?list=RDs_8AoIpeH_o
Kijk ff of er een trimmertje op je probe zit.
Ik heb een calibratiepunt op mijn Handycap scoop om de probe te calibreren.
Zit dacht ik op elke scoop.??
[Bericht gewijzigd door Hubie op (12%)]
Nee, dat zit er niet op. Maar het klinkt aannemelijk dat de probe de meting verstiert, het is wel een 16MHz blokgolf. Ik ga er maar van uit dat dat het geval is.
Wat wel grappig was, ik was wat aan het klooien met serie weerstanden (serie met Xtal) en de condensators (unbalanced in plaats van beiden 22p) en op een gegeven moment kreeg ik wel een heel hoge freqentie te zien.
Bleek dat de oscillator was overgegaan in de 4e overtone.. draaide leuk op 64MHz precies lol
Je hebt last van impedantie mismatch. De scoop is hoogohmig, de probe kabel waarschijnlijk iets van 50 - 90 ohm. De optredende reflecties zie je nu maar al te duidelijk. De snelle scopes hebben vaak een knopje om een 50 ohm afsluiting in te schakelen. Als je dat niet hebt kun je zelf er iets tussen fabrieken.
Maar dan kan de load voor je schakeling ook weer te laag zijn. Daarom mijn suggestie voor 220 ohm (naar GND) aan de scope zijde. Dat is net niet te hoog, maar kan al helpen.
Je kunt het ook gewoon maar geloven dat het kloksignaal wel goed is 
Een simpele aardige probe om zelf te maken is die uit figuur 3 in deze link: http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm
Met een torretje achter de inverter kan ik wel een laagohmig meetpunt voorzien zonder de inverter te zwaar belasten. Ik zal dat morgen eens proberen, een BC547 trapje met een 50ohm uitgang impedantie.
De inverter kan best wel wat leveren hoor. Dat is het probleem niet. Als je toch iets gaat fabrieken, lees dan het artikel uit mijn link eerst maar eens door.
big bang
Niets is zo eerlijk verdeeld als verstand: iedereen denkt er genoeg van te bezitten
Op 15 september 2007 21:15:17 schreef MagicBox:
Bleek dat de oscillator was overgegaan in de 4e overtone.. draaide leuk op 64MHz precies lol
Ineens een 64Mhz sinusgenerator van gemaakt 
Welnee, ik zou haast geloven met die 100Mhz scoop en een bijbehorende probe (we gaan er even vanuit dat die dezelfde bandbreedte bezit) dat je toch al een aardig plaatje zou moeten krijgen, reflexies even buiten gesteld.
Volgens mijnheer Fourier zou je nog een 10e harmonische moeten kunnen meten van een blokgolf om toch een goed plaatje te kunnen krijgen. Daar zit je iets onder maar vergeet ook niet dat je -3db punt van de scoop daar ligt, das nog 70%, niet dat het meten bij 100Mhz gewoon stopt.
Reflexies zijn mogelijk, daar heb je een goed aangepast uiteinde voor nodig, zoals gezegd.
Verder zou ik de voeding van je chip ook eens controleren, het kan vanzelf dat je met niet een zeer goede ontkoppeling te maken hebt, of bvb. ground bounce, die de grond locaal op en neer jaagt. Als je dat neemt als referentie voor je meting dan sluipen er ook bulten en deuken in het plaatje.
- - big bang - -
Ik zou nooit zo een inverterende xtall oscillator maken. Die dingen zijn niet betrouwbaar op die hogere frequentie's. Gebruik een blokoscillator die voor zijn taak geoptimaliseerd is en waarvan je zowel de flankstijlheid als de duty-cycle gagarendeerde waarde krijgt. Inverterende schakelingen zijn goed voor lagere frequentie's.
De problemen ontstaan vooral bij de komponentenkeuze, type kristal en eigen capaciteit, temperatuur range enz. Vroeger hadden we in onze produktie ook van die dingen, stak je daar een versie van TI in dan werkte het prima, maar eens de aankoop een reeks had besteld van National gingen sommige oscillators niet meer of vielen uit in de field.
Niets is belangrijker dan een goede betrouwbare clock. Daarom zie je overal die blokoscillators en zeker boven de 10 MHz.
Op 15 september 2007 21:26:23 schreef jojo:
De inverter kan best wel wat leveren hoor. Dat is het probleem niet. Als je toch iets gaat fabrieken, lees dan het artikel uit mijn link eerst maar eens door.
Heb ik net gedaan en moet zeggen dat het erg informatief is
Ik gebruik inderdaad een 10:1 capacitaire probe, en da's waarschijnlijk het probleem. Ik zal eens kijken of ik zo'n resistive probe kan fabrieken. Ik heb alleen nog nooit gekeken of ik de scoop ingang op 50ohm termination kan zetten.
@Big Bang:
Ground problemen zijn het niet, heb een ster formatie gebruikt met goeie buffering, natuurlijk gezocht naar de 'beste' aansluit plek voor de probe ground. Ik heb de ringing met geen mogelijkheid kunnen reduceren. Ik ga morgen eens met die probe aan de slag 
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Op 15 september 2007 20:56:43 schreef MagicBox:
Aan de 2e inverter meet ik dat ja. Ut is een 100MHz Tek scoop (2e hands van ebay) met bijbehorende probe. Ik ging er vanuit dat de probe niet de meeting zou verstieren, maar als het aan jullie ligt is het de capactiteit van de probe die dat doet?
Ik zie op m'n Fluke/Philips 100MHz-scope met bijpassende probe's hetzelfde effect regelmatig verschijnen. Logisch, als je bedenkt dat niet de frequentie van een blokgolf, maar de flankstijlheid roet in het scoop-eten strooit.
Op 15 september 2007 21:30:16 schreef fotoopa:
Ik zou nooit zo een inverterende xtall oscillator maken. Die dingen zijn niet betrouwbaar op die hogere frequentie's. Gebruik een blokoscillator die voor zijn taak geoptimaliseerd is en waarvan je zowel de flankstijlheid als de duty-cycle gagarendeerde waarde krijgt. Inverterende schakelingen zijn goed voor lagere frequentie's.De problemen ontstaan vooral bij de komponentenkeuze, type kristal en eigen capaciteit, temperatuur range enz. Vroeger hadden we in onze produktie ook van die dingen, stak je daar een versie van TI in dan werkte het prima, maar eens de aankoop een reeks had besteld van National gingen sommige oscillators niet meer of vielen uit in de field.
Niets is belangrijker dan een goede betrouwbare clock. Daarom zie je overal die blokoscillators en zeker boven de 10 MHz.
Ik heb me wezenloos gezocht naar eenvoudige klok ICs. En met eenvoudig bedoel ik: Hang er een xtal aan met C'tjes naar de ground en aan de uitgang een mooie blok hebben.
Alles wat ik tegenkwam waren van die 20 - 40 pins TSOP programmable clock generators, veel te veel van't goeie. Als je een IC kent dat precies doet wat ik beschreef, laat 't me weten 
@fotoopa. Op zich heb je gelijk dat een goede kristaloscillator maken een kunst is. Alleen zou ik 16MHz echt niet hoog noemen. Je zou ze de kost moeten geven die een goed werkende 20-24Mhz microcontroller hebben uitgerust met een los kristalletje. Daar zit echt niet veel anders in dan MagicBox heeft opgebouwd.
Hubie
Golden Member
S U M M E R T I M E https://youtu.be/zdIqME_JLaU?list=RDzdIqME_JLaU Brainbox:https://youtu.be/s_8AoIpeH_o?list=RDs_8AoIpeH_o
@all: een 40HCT4060N van Philips,kan je zo een x-tall aan hangen en heeft een gebufferde klok uitgang.
16 MHz ?? geen enkel probleem,doetie op z'n sloffies.
Maar waarom de klassieke blokoscillators niet gebruiken, klassieke zijn de 14 pins of de small outline 8pins formaat. Die kosten toch niet zoveel en zijn vrij goed verkrijgbaar. kijk even op om het even welke board met FPGA's altijd zijn het van die blokjes, ja en nu zijn ze idd vrij klein met hun SMD versie's. Op min DE1 board steken er 3 naast elkaar, 24, 27 en 50 Mhz.
@jojo
Het probleem is gewoon dat het nooit iets mag kosten maar perfect moet werken. Onze grens voor xtall of blokoscillator was 6 MHz, alles erboven was blok...
De jeugd is anders niet zo zuinig tegenwoordig als ze een avondje uit zijn....
Ik had er een paar bij Digikey mee moeten bestellen, nooit aan gedacht.. die DIP8 versies dan. Bei der Conrad zijn die krengen knap prijzig, dik over de 5 euro per stuk en 16MHz hebben ze niet, en dan ook nog eens in alleen DIP14..
Hubie
Golden Member
S U M M E R T I M E https://youtu.be/zdIqME_JLaU?list=RDzdIqME_JLaU Brainbox:https://youtu.be/s_8AoIpeH_o?list=RDs_8AoIpeH_o
Best nog wel prijzig.. maar als ik aanneem dat die scoop probe de meting heeft beinvloed, ga ik er van uit dat de klok gewoon goed is.
De 16Mhz kristallen had ik nog liggen, waren toen €0.50 .. die 74AHC04's waren ook iets van 50 cent.
Ik heb net nog even op de scoop gekeken, maar die heeft/kan niet op 50ohm ingangen worden gezet. Het zijn vaste 1MOhm/20pF ingangen.
@Alle digitalen!
Oscillators, of je het nu leuk vind of niet, zijn nog steeds analoge schakelingen. Dus waarom zo krampachtig naar zo een blokje of van die (analoog geforceerde) inverters grijpen. Gemakzucht?
Als het echt goed (stabiel) moet zijn maak je zoiets van een FET, J310, bF245, BF256, 2n3819 desnoods ... + een kring, succes verzekerd!

Die 50 MHz in 14pins kosten bij Wouter toch maar 1 euro per stuk en 50 MHz staat op al mijn aangekochte boarden.
Hubie
Golden Member
S U M M E R T I M E https://youtu.be/zdIqME_JLaU?list=RDzdIqME_JLaU Brainbox:https://youtu.be/s_8AoIpeH_o?list=RDs_8AoIpeH_o
Heb vroeger een keer een klokje moeten maken voor een prototype van een 14K4 modem,gewoon met inverters+ x-tall,
dat draaide op 33.1776,was stabiel genoeg om het modem op te laten werken.
In de productie ging er uiteraard een blokje in.
[Bericht gewijzigd door Hubie op (12%)]
Hubie
Golden Member
S U M M E R T I M E https://youtu.be/zdIqME_JLaU?list=RDzdIqME_JLaU Brainbox:https://youtu.be/s_8AoIpeH_o?list=RDs_8AoIpeH_o