Цифров Термометър - сп. РТЕ 3/85

[Борис Борисов]

Oт известно време се блъскам с въпросната схема и най-накрая усяпх да я докарам в що-годе работещо състояние. Първоначално схемата не заработи изобщо. Тактовият сигнал липсваше. След направените корекции термометъра започна да отчита и да обновява показанието, но се появи следния проблем - показва се температурата, след това показанието е 0, и отново температурата. Оказва се, че се появяват осцилации в тактовият сигнал за тригерите (С4, R18) и по време на нарастващия фронт(трябва да са само по спадащия) на основния тактов сигнал и ги задействат - първата осцилограма. Втората показва точно самия нарастващ фронт. А последната сигналът за нулиране на броячите. Предполагам, че има още нещо сбъркано или моите корекции са неправилни. Очкавам съвети и идеи, понеже аз се изчерпах. 

[-JonnS-]

На пръв поглед корекциите са правилни.

Първото което се сещам:
Има ли блокировачни кондензатори по захранване в близост до всяка TTL схема по ~100n?

[Борис Борисов]

Отдолу на всяка схема има по 100нф, както и електролитен кондензатор. Сложих и по 100нф между база-емитер и база-колектор на V4, но без никаква промяна. Нещо друго, което ми направи впечатление - според статията показанието се обновява през 1 секунда, което прави 1 херц тактова честота. В сегашната комбинация честотата при мен е около 300 милихерца.

[NHB]

Струва ми се, че не си разбрал по кой фронт на сигналите от тактовия генератор трябва да се образуват кратките импулси за нулиране на брояча и задействане на регистрите. Въпросът е каква серия логики си сложил?

[shri]

Проблема е от управлението на паметите ТМ7. Явно при теб се ресетват не в подходяшия момент и от там се показва 0 за кратко. Те трябва да се ресетват само когато на входа им постъпва опреснената информация от брояча. Виж със скопа импулса който идва от С4 R18. Според мен там е разковничето. Задачата на ТМ7 е да пази данните подавани на дешифратора докато те се сменят с нови такива. Ако тя се ресетне в неподходящия момент идва 0 логично.

[-JonnS-]

На колектора на V4 не би ли трябвало да има резистор 1..10к към +5v ?

[shri]

C4  R18 е време задаваща верига. От нея зависи в кой момент точно да се ресетнат паметите. Явно не се ресетват правилно по време. Колегата сподели вече, че има разминаване в тактовата честота. Това също може да е причина. Защото кондензатора се зарежда за точно определено време.

[BatKoce]

...кондензатора се зарежда за точно определено време.

Хващам се за тази фраза. Капацитетът на някои кондензатори е брутално зависим от температурата. Някои видове керамични кондензатори могат да се използват за термодатчик...

[ikarlo]

 
V1 и DA1 - преобразувател температура-напрежение;
DA2, V2, V3, DD1.1 и DD1.2 - преобразувател напрежение - честота;
Всичко останало е честотомер.
Генераторът на образцов интервал в честотомера е V4, DD1.3 и DD1.4.
С3 с R17 и С4 с R18 са диференциращи вериги за управляващите импулси. През положителния импулс на образцовия интервал се извършва броенето, а през отрицателния се показва резултата (или обратно, двата сигнала са инвертирани един спрямо друг отDD1.4).
Трябва да се провери какво излиза от генератора на образцов интервал - в най-добрия случай двата полупериода да са еднакви, или този, който отговаря за индикацията да е по-дълъг. В обратния случай могат да се получат подобни "бози".
Може да се окажи, че диферециращите групи имат големи времеконстанти и импулсите им се застъпват. Може да се пробва с по-малки кондензатори.
По-добрия вариант в случая е да има два източника на импулси - един за образцовия интервал и друг за индикация, като вторият блокира първия. По-този начин индикацията може да бъде значително по-дълга още повече тук бързодействието е излишно.

[NHB]

Няма нужда от обяснения как работи, защото си е обяснено в списанието, има снимка...
За тези които не са разбрали - индикацията си работи през цялото време. Няма никакъв интервал, в който тя да не работи. За това си има регистър памет, който държи резултата от предното измерване на дисплея, докато текущото се брои. Не е нужно двата полупериода да са еднакви. Трябва да има дълуг полупериод, в който става броенето и кратък, в началото на който да има импулс за вкарване на числото в регистъра, а в края - импулс за нулиране на броячите. Има и осцилограми, те показват че това е така. Но нямаме осцилограми на самите импулси за нулиране и запис, които да изглеждат нормално. Нямаме и на единия от изходите на тактовия генератор.
Обърнете внимание, че се е наложило да сложи пул-ъп резистор на единствения от входовете, на който не се задава принудително високото ниво. Това може би е защото е използвал примерно серия 74НС, а не К155. И ако е така, нали се сещате, че 100 Ом при високо ниво е непосилен товар за изходите на тактовия генератор... То и честотата на тактовия генератор му се е получила 3 пъти по голяма, защо ли?

[Борис Борисов]

Няма нужда от обяснения как работи, защото си е обяснено в списанието, има снимка...
За тези които не са разбрали - индикацията си работи през цялото време. Няма никакъв интервал, в който тя да не работи. За това си има регистър памет, който държи резултата от предното измерване на дисплея, докато текущото се брои. Не е нужно двата полупериода да са еднакви. Трябва да има дълуг полупериод, в който става броенето и кратък, в началото на който да има импулс за вкарване на числото в регистъра, а в края - импулс за нулиране на броячите. Има и осцилограми, те показват че това е така. Но нямаме осцилограми на самите импулси за нулиране и запис, които да изглеждат нормално. Нямаме и на единия от изходите на тактовия генератор.
Обърнете внимание, че се е наложило да сложи пул-ъп резистор на единствения от входовете, на който не се задава принудително високото ниво. Това може би е защото е използвал примерно серия 74НС, а не К155. И ако е така, нали се сещате, че 100 Ом при високо ниво е непосилен товар за изходите на тактовия генератор... То и честотата на тактовия генератор му се е получила 3 пъти по голяма, защо ли?

Забравих да спомена, че интегралните схеми са китайски, LS серия, предлопагам, че са CMOS. Tранзистора е 3904. Може би да променя диференциращите вериги?

[CVT]

Точно това е проблема - китайците масово пробутват 74HC за 74LS. Този проблем е дискутиран многократно: цък!.

Aз имам няколко уж 74LS245 на които реших да измеря работната температурата след като повървят известно време в Епъл IIe:

Оригинален чип 74LS245 от 1983 г.: 36°C
TI 74HCT245N от реномиран източник: 28°C
Тези така наречени "74LS245N": 21°C

[NHB]

Забравих да спомена, че интегралните схеми са китайски, LS серия, предлопагам, че са CMOS. Tранзистора е 3904. Може би да променя диференциращите вериги?

Да, диференциращите вериги. Предполага се, че ако са от същата серия като другите логики, входовете за ресет и строб на броячите и регистрите ще искат по-малко 'енергия' отколкото при К155 и ще можеш да намалиш кондензатора и увеличиш резистора примерно 10 пъти. Другият начин е да сложиш по един емитерен повторител на изходите на тактовия генератор. Можеш да покажеш осцилограми на кратките импулси и на самите изходи на генератора преди и след като направиш промяната.

[ikarlo]

...
За тези които не са разбрали - индикацията си работи през цялото време. Няма никакъв интервал, в който тя да не работи. За това си има регистър памет, който държи резултата от предното измерване на дисплея, докато текущото се брои. Не е нужно двата полупериода да са еднакви. Трябва да има дълуг полупериод, в който става броенето и кратък, в началото на който да има импулс за вкарване на числото в регистъра, а в края - импулс за нулиране на броячите...

Разбира се, че индикацията показва през целия период на тактовия генератор, но се обновява само от диференциария импулс в началото на втория полупериод. По мое мнение, този начин на организация на честотомер е капризна поради следната причина: Не се спира броенето, а само се нулира брояча преди новото броене. Но ако броячът се препълни по време на прехвърлянето на данни към индикацията, то ще се покаже "0". Ако DD1.5 или DD1.6 беше двувходов гейт, можеше да му се подаде недиференциран импулс от тактогенератора за да спира брояча и да го предпази от препълване. А при сегашното положение съотношението между двата полупериода на ТГ е критично.

[Борис Борисов]

Направих кондензатора 10нф, а резистора 1к. Резултатът е следният - числата играят тото, нулите все още се виждат. Снех и осцилограмат. Нарастващият фронт на тактовите импулси е прекалено полегат и от там вече като мине през диференциращата верига нещата се обърквати почва тотото. Ако е стръмен този проблем няма да го има. Някой беше споменал за усилването на транзистора - някъде около 200 е. Мисля, че е достатъчно. Нещо друго също ме гложди - на изхода на диференциращите вериги не би ли трябвало да има импулс и при нарастващия и при спадащия фронт? Сега, например има при спадащия, но дори и нарастващия да е стръмен пак би трябвало да има кратък импулс, който реално ще пусне нулите. Нещо като рисунката(не ме бива в пейнт )