circuito per far oscillare un quarzo

[carsco]

Ho trovato questo schema che fa uso di un quarzo e quattro porte NAND.



Potrebbe funzionare anche con un 4093 (4 NAND con ST)?

In uscita avrebbe sempre un'onda quadra come col 74HCU04?

[TardoFreak]

No, che io sappia niente trigger di Shmitt, non funziona con il quarzo.
Anzi, se noti bene, gli inverter dello schema non sono dei semplici HC04 ma degli HCU04, la versione non bufferizzata. Funziona anche con gli altri ma con gli unbuffered e' piu' stabile.
Non ho mai usato la serie 4000 per fare oscillatori.

[carsco]

Ho realizzato lo schema e funziona anche con le NAND.
La frequenza di uscita e' di 4.00Mhz puliti.

Sto riscontrando un problema che mi sta facendo passare il piacere di usare un quarzo.
Lo espongo.

Uscendo dall'oscillatore entro direttamente in un 4040.
Alle SINGOLE uscite dei bit ho una frequenza che e' l'esatta divisione della frequenza di ingresso per 2^Q.

Esempio, su Q5 (pin 3) ho esattamente 125.00kHz

Ora, facendo l'AND fra piu' bit coi diodi mi ritrovo una frequenza che e' SEMPRE l'1% inferiore.

Esempio: voglio dividere per 400 ed ottenere 10kHz.
Prendo Q8 Q9 e Q5: frequenza risultante 9.88kHz.

Voglio dividere per 40 quindi prendo Q4 e Q6: frequenza risultante 98.9kHz.

Mi hanno spiegato che e' dovuto al ritardo di commutazione dei flipo flop interni che sono asincroni e che il ritardo dell'1% e' anzi poco.
Il problema e' che l'1% non e' per me accettabile, specie se sto usando un quarzo.

Ci sarebbe la possibilita' di variare anche di poco la frequenza di oscillazione del quarzo, per esempio inserendo una capacita' in serie o in parallelo allo stesso? Quel tanto che basta a compensare quell'1% che mi fa tanto dannare.

Ho gia' provato variando C1 e C2 e non cambia nulla, nemmeno con valori molto diversi fra loro.

[TardoFreak]

Il 4040 a quelle frequenze e' tirato per il collo. E' un contatore asincorno quindi introduce ritardi e poi e' lento. Secondo me non e' una scelta felice. Dovresti usare dei contatori sincroni con logica a stato futuro per il reset, e buttarti sulla serie 74HC. Anche se vari la frequenza del quarzo dovrai sempre sperare che i vari ritardi siano e restino costanti ... mah!

[piero70]

Sono d'accordo con tardofreak, ma se si vuole partire dalla basi (come piacerebbe fare a me) questi noiosi e vecchi passaggi per progettare un circuito credo siano fondamentali, perché sono la base dell'elettronica analogica. Googleando un po, ho letto di alcuni che in passato "limavano" un po il quarzo in quanto il suo spessore determina la frequenza di oscillazione . So che ci sono circuiti compensativi che abbassano notevolmente la percentuale di errore, ma non ne ho trovati di soddisfacenti.

[carsco]

Se io volessi ottenere una base dei tempi quadrupla e quarzata (1,10,100,1000 kHz) a cosa posso rivolgermi?
Cioe', prima dei microcontrollori cosa si usava? Il PLL?

[marco438]

Puoi adoperare l'oscillatore postato da Tardo Freak, seguito da dei divisori.
Una volta si adoperavano gli SN 7490. Oggi puoi adoperare degli HCF4518.

[carsco]

Puoi adoperare l'oscillatore postato da Tardo Freak, seguito da dei divisori.
Una volta si adoperavano gli SN 7490. Oggi puoi adoperare degli HCF4518.

L'oscillatore che ho usato e' l'equivalente di quello di Tardofreak ma realizzato usando le NAND.
All'uscita dell'oscillatore la frequenza e' perfetta.
E' perfetta anche all'uscita di UN bit del divisore.

Sballa solo se faccio l'AND (coi diodi) fra i bit del 4040, quindi non credo che sara' poi tanto diverso dall'usare il 74HCU04 e i 4518.

Lo schema usato sul 4040 e' questo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Se prendo solo l'uscita Q9 ottengo un perfetto 7812 Hz.
Se prendo Q8 ottengo 15625Hz precisi, e via discorrendo.

All'uscita della AND coi diodi ottengo 9.98 kHz invece di 10kHz, ben l'1% in meno.

Quindi il problema non credo sia dell'oscillatore o del divisore in se', ma della natura asincrona del divisore. Almeno questo mi e' parso di capire.

[TardoFreak]

Oggi si usano i 74HC90 o i 74HC93 sono CMOS, veloci come i TTL-LS, consumano poco e non danno probelmi. Lavorano a 5V

[carsco]

Il 74HC93 e' un contatore a soli 4 bit: non ne esiste uno a 12?

Il 74HC90 non riesco a capire cosa e'.