Главная » Световые эффекты
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Цифровой контроллер для светового шнура "дюралайт"

Аннотация. В статье рассмотрен вариант контроллера, реализующий плавное противофазное управление яркостью двух гирлянд методом широтно-импульсной модуляции. В то время, когда яркость ламп в одном канале плавно убывает, в другом — возрастает.

Общие сведения. В настоящее время для эстетического светового оформления витрин магазинов, баров, дискотек, наружной рекламы и архитектурного освещения широко используются световые шнуры типа «дюралайт» («Duralight») и «флексилайт» («Flexilight») в различных конфигурациях. «Дюралайт» представляет собой гибкий шнур круглого (реже прямоугольного) сечения из окрашенного светорассеивающего пластика (ПВХ), которым залита гирлянда из миниатюрных лампочек или светодиодов. Количество гирлянд может варьироваться от одной до четырёх. Существуют различные конфигурации «дюралайта»: «фиксинг», «хамелеон», «чейзинг» и «мультичейзинг».

Соответственно перечисленным сериям меняется кратность резки и потребляемая мощность световых шнуров.

Для серии «фиксинг» кратность резки 1 м,

для серии «хамелеон» и «чейзинг» - 2 м,

для серии «мультичейзинг» - 4 м.

Потребляемая мощность «дюралайта» изменяется от 16,38 Вт/м («фиксинг», «чейзинг», «хамелеон») до 21,6 Вт/м («мультичейзинг»).

Обычно один конец отрезка «дюралайта» с помощью переходной муфты соединяется с сетевым шнуром, который подключается непосредственно в сеть 220 В. На другой (свободный) конец надевается пластиковая заглушка. Отрезки «дюралайта» могут соединяться друг с другом разъемом типа «папа-папа» и скрепляются соединительной муфтой или специальной термоусаживающей плёнкой.

В отличие от базовой версии, в улучшенной версии контроллера использован широтно-импусный метод (ШИМ) управления гирляндами, что позволило увеличить дискретность уровней яркости с 16 до 256 и реализовать идеально плавное управление яркостью гирлянд при меньших аппаратных затратах.

В отличие от конструкций контроллеров, доступных в Интернет, предлагаемый вариант не имеет ограничения по продолжительности времени работы. При этом нет необходимости в ходе работы нажимать какие-либо кнопки, чтобы вернуть контроллер в исходное состояние.

Принцип работы. Схема электрическая принципиальная контроллера (рис.1) содержит: 1) два генератора прямоугольных импульсов; ВЧ-генератор, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, стробирующий ШИМ-модулятор, НЧ-генератор, на элементах DD1.3 и DD1.4, управляющий формирователем кодовых комбинаций нарастания-убывания яркости; счётчики DD2.1, DD2.2 –делители частоты на 256; одновибратор на элементах DD3.1, DD3.2; RS-триггер на элементах DD3.3, DD3.4; счётчик с переменным коэффициентом деления DD4, DD5, собственно формирователь кодовых комбинаций нарастания-убывания яркости DD6, DD7, DD8 и схему индикации DD9, HL1…HL16. Для управления мощными ключевыми MOSFET-транзисторами используются буферные формирователи на транзисторах VT2, VT3 и VT6, VT7, сигнал на которые с выходов RS-триггера подаётся через схемы сдвига уровня на транзисторах VT1 и VT5.

Схема двухканального контроллера для светового шнура дюралайт

Питание буферных формирователей осуществляется от параметрического стабилизатора на элементах R8, R9, VD1, а цифровой части схемы — от маломощного интегрального стабилизатора DA1.

Скорость нарастания-убывания яркости гирлянд задаётся переменным резистором R3, входящим во времязадающую цепь генератора прямоугольных импульсов DD1.3, DD1.4. В устройстве используется так называемый широтно-импусный метод (ШИМ) управления ключевыми MOSFET-транзисторами. При этом яркость зависит от времени нахождения транзистора в открытом состоянии, т.е. от скважности импульсов. Напомним, что скважностью называется отношение периода следования импульсов к их длительности. Следовательно, чем больше скважность, тем больше соотношение период/длительность импульса, тем меньше яркость, и, наоборот, чем меньше скважность, тем больше яркость в данном канале.

Рассмотрим работу контроллера с момента подачи питания, считая, что при этом счётчик DD6 установился в нулевое состояние. При этом на выходе всех элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» также присутствуют уровни лог.0, поскольку на объединённые управляющие входы этих элементов (выводы 2, 5, 13, 9) также приходит уровень лог.0.

Первым же отрицательным перепадом с выхода старшего разряда счётчика DD2.2 запускается одновибратор на элементах DD3.1, DD3.2. На его выходе формируется короткий отрицательный импульс, длительностью несколько десятков наносекунд, который устанавливает RS-триггер в исходное единичное состояние (на выходе DD3.3— уровень лог.1), и происходит одновременная запись текущей двоичной комбинации «00000000» с выходов элементов DD7.1…DD7.4 и DD8.1…DD8.4 в собственные двоичные разряды счётчиков DD4 и DD5. Этот двоичный код определяет коэффициент пересчёта данных счётчиков, а значит, и временной интервал с момента установки RS-триггера в единичное состояние до момента появления отрицательного импульса (сигнала переполнения) на выходе «+CR» (вывод 12) счётчика DD5. Этот временной интервал определяет скважность импульсов на выходах RS-триггера DD3.3-DD3.4. Уровень лог.1 с выхода элемента DD3.3 открывает транзисторы VT3 и VT5, а уровень лог.0 с выхода DD3.4 закрывает VT1, VT2 и VT5, VT6. Следовательно, мощный ключевой MOSFET транзистор VT8 оказывается открытым, а VT4 — закрытым в данный момент времени. При переключении RS-триггера в противоположное состояние, процесс обратный.

При увеличении состояния счётчика DD6 происходит нарастание двоичных комбинаций на его выходах, а значит и на выходах элементов DD7.1…DD7.4 и DD8.1…DD8.4. С увеличением двоичных комбинаций, записываемых во внутренние двоичные разряды счётчиков DD4, DD5, коэффициент их пересчёта уменьшается, поэтому уменьшается и временной интервал с момента стробирования счётчиков импульсом с выхода одновибратора DD3.1, DD3.2 до момента появления сигнала переполнения на выходе «+CR» (вывод 12) счётчика DD5 и переключения RS-триггера в противоположное состояние. При этом скважность импульсов на прямом выходе RS-триггера (вывод 3 элемента DD3.3) увеличивается (яркость в первом канале EL1 убывает), а на инверсном выходе RS-триггера (вывод 6 элемента DD3.4) уменьшается (яркость во втором канале EL2 возрастает).

При достижении счётчиком DD6 своего 256-го состояния на выходе Q9 (вывод 12) появляется уровень лог.1. Все логические элементы DD7.1…DD7.4 и DD8.1…DD8.4 начинают работать в режиме инверсии выходных кодовых комбинаций счётчика DD6, поэтому на их выходах формируются последовательно убывающие двоичные комбинации. Яркость в первом канале (EL1) начинает возрастать, а во втором (EL2) — убывать. Таким образом, осуществляется ШИМ-модуляция яркости гирлянд.

Конструкция и детали. Контроллер собран на печатной плате (рис. 2) размерами 120x95 мм из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Печатная плата контроллера

В устройстве применены резисторы типа МЛТ-0,125, МЛТ-2 (R8, R9), конденсаторы постоянные типа К10-17 (С1…С4, С6) и электролитические типа К50-35 (С5, С7); подстроечный резистор R1 — типа СП3-38б в горизонтальном исполнении, переменный R2 может быть любой малогабаритный (с ручкой из изоляционного материала!); транзисторы VT1, VT5 могут быть из серий КТ503, КТ3102 и другие маломощные структуры n-p-n; транзисторы VT2, VT3, VT6, VT7 — обязательно составные средней мощности; светодиоды HL1…HL16 — любого цвета, желательно сверхъяркие, диаметром 5 мм; стабилитрон VD1 должен быть с напряжением стабилизации 10…12 В, например, Д810, Д814В, Д814Г, КС510А, КС512А или BZX55C10, BZX55C12. диод VD2 — кремниевый средней мощности с минимально допустимым обратным напряжением не менее 400 В. Диодный мосты должен быть в вертикальном исполнении типа RS407L или аналогичный. Транзисторы MOSFET типа IRF840 заменимы на IRF740 и другие с минимально допустимым рабочим напряжением сток-исток не менее 400 В и минимально возможным сопротивлением канала в открытом состоянии. Максимальная мощность нагрузки при эксплуатации без радиатора не должна превышать 250 Вт. При большей мощности радиаторы необходимы.

Автором проверены также транзисторы КП7173А отечественного производства. Их параметры: максимальный ток стока Ic=4А, максимально допустимое напряжение сток-исток Uс-и=600В. Сопротивление канала в открытом состоянии не более R<2Ома. Максимальная суммарная мощность гирлянды в одном канале в случае применения транзисторов типа КП7173А без радиатора не должна превышать 100 Вт. Все ИМС серии КР1564 (74HCxx) заменимы на соответствующие аналоги серии КР1554 (74ACxx). Интегральный стабилизатор применён типа КР1181ЕН5А (78L05).

Для индикации яркости и создания эффекта «бегущего огня» в устройство введён дешифратор DD9 и светодиодная линейка HL1…HL16. При желании, дешифратор и светодиоды можно исключить из конструкции без ухудшения функциональности устройства.

Настройка контроллера заключается в установке частоты задающего генератора DD1.1, DD1.2 подстроечным резистором R1 около 512 КГц и выборе желаемой скорости нарастания-убывания яркости гирлянд с помощью переменного резистора R3.

Внимание! Конструкция имеет непосредственную гальваническую связь с сетью переменного тока! Все элементы находятся под напряжением 220 В. При настройке устройства необходимо использовать отвёртку с ручкой из изоляционного материала. Ручка переменного резистора R3 также должна быть выполнена из изоляционного материала.

Отзывы и вопросы по усовершенствованию данного устройства читатели могут направлять в комментарии или через личные сообщения на сайте

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DA1 Линейный регуляторКР1181ЕН5А1 78L05Поиск в LCSCВ блокнот
DD1, DD3 МикросхемаКР1564ЛА32 74HC00NПоиск в LCSCВ блокнот
DD2 МикросхемаКР1564ИЕ191 74HC393NПоиск в LCSCВ блокнот
DD4, DD5 МикросхемаКР1564ИЕ72 74HC193NПоиск в LCSCВ блокнот
DD6 МикросхемаКР1564ИЕ201 74HC4040NПоиск в LCSCВ блокнот
DD7, DD8 МикросхемаКР1564ЛП52 74HC86NПоиск в LCSCВ блокнот
DD9 МикросхемаКР1564ИД31 74HC154NПоиск в LCSCВ блокнот
VT1, VT5 Биполярный транзистор
КТ503Б
2 Поиск в LCSCВ блокнот
VT2, VT6 Биполярный транзистор
КТ973Б
2 Поиск в LCSCВ блокнот
VT3, VT7 Биполярный транзистор
КТ972А
2 Поиск в LCSCВ блокнот
VT4, VT8 MOSFET-транзистор
IRF840
2 Поиск в LCSCВ блокнот
VD1 СтабилитронBZX55C121 Поиск в LCSCВ блокнот
VD2 Выпрямительный диод
FR107
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD3 Диодный мост
RS407L
1 Поиск в LCSCВ блокнот
HL1-HL16 Светодиод
АЛ307А
16 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Конденсатор220 пФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С2, С6 Конденсатор0.47 мкФ2 Поиск в LCSCВ блокнот
С3 Конденсатор100 пФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С4 Конденсатор0.22 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С5 Электролитический конденсатор470 мкФ 10 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С7 Электролитический конденсатор1000 мкФ 16 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
R1 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в LCSCВ блокнот
R2, R5, R7 Резистор
10 кОм
3 Поиск в LCSCВ блокнот
R3 Переменный резистор47 кОм1 Поиск в LCSCВ блокнот
R4 Резистор
1 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R4, R6 Резистор
22 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R8, R9 Резистор
36 кОм
2 2 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
R10, R14 Резистор
12 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R11, R15 Резистор
7.5 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R12, R13, R16, R17 Резистор
100 Ом
4 Поиск в LCSCВ блокнот
R18 Резистор
680 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
EL1, EL2 Лампочка220 В2 Поиск в LCSCВ блокнот
FU1 Предохранитель1 А1 Поиск в LCSCВ блокнот
XN1-XN6 Клемный зажим6 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (64) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Петя #
Хорошая практика по цифровой схемотехнике. Но реализовать данную задачу можно на одной микросхеме LM324N, для одного канала. Для двух соответственно потребуется две микросхемы.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Можно сделать два асинхронных канала на двух LM324N, но синхронизировать их работу в противофазе вам не удастся. Или вы можете предложить конкретное решение, вместо голословного утверждения?
Отредактирован 03.05.2015 09:39
Ответить
0
Петя #
Могу, записывайте... стоп! Поклянитесь что не будете использовать схему в коммерческих целях.
Прикрепленный файл: ПУЛЬСАР.pdf
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Использовать в "коммерческих целях" лучше всё-таки цифровой вариант, потому что "уход" частоты ГЛИН на LM324N будет очень большим, как с температурой так и со временем, особенно, для НЧ-генератора. А если потребуется одна ИМС, то возможна реализация на ПЛИС.
Ответить
0
Вова #
Ничуть не выше чем у ваших RC генераторов на логических элементах.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
А вы сравните температурный коэффициент ёмкости керамичеких конденсаторов в схемах RC-генераторов на логических элементах и оксидных в схеме ГЛИН НЧ-генератора на LM324N. Кроме того, для получения периода изменения яркости более 1...2 секунд потребуются оксидные конденсаторы гораздо большей ёмкости, чем указано на схеме аналогового варианта.
Отредактирован 10.05.2015 10:59
Ответить
0
Сергей #
Я не понял почему частота будет изменяться
со временем
, можете пояснить? Насколько большое ТКЕ у электролитических конденсаторов, можете привести конкретные значения?
Очень большим
- это сколько?
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
По вопросам технических характеристик аналогового варианта обращайтесь к разработчику данной схемы. Здесь вопросы только по цифровому варианту.
Ответить
0
Сергей #
Похоже, "автор" не владеет необходимыми знаниями и вряд ли сможет что-то толковое ответить. Я бы хотел услышать Ваш ответ как специалиста. Тем белее что "его схема" - с позволения сказать, появилась тут в результате Вашего, немного дерзкого, предложения предъявить.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Немного “дерзким” является заявление автора аналогового варианта относительно коммерческого предназначения его разработки. Автору должно быть известно, что приоритетным вопросом “коммерческой разработки” является соответствие параметров изделия требованиям технического задания. И поскольку автор аналогового варианта позиционирует его для “коммерческого использования”, то ему должны быть прекрасно известны характеристики своего изделия. А здесь вопросы только по цифровому варианту.
Ответить
0
Вова #
Вы из какого столетия пишете? Нынче с керамикой проблем нет, можно и 100 мкФ купить. И заменить то, что там нагороженно в схеме - неполярный из двух полярных.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Какой бы ни был конденсатор в схеме НЧ-генератора на LM324N – оксидный или керамический – “уход” частоты будет тем больше, чем больше ёмкость конденсатора. В том и состоит преимущество цифрового варианта, что не требуется больших ёмкостей, а большой период изменения яркости получается за счёт делителя частоты.
Ответить
0
Вова #
Уход частоты будет не большим и не меньшим, уход будет пропорционален ТКС конденсатора, и это будут проценты. А если говорить об абсолютных величинах, возьмем период, то конечно, в ваших генераторах дельта будет меньше. Но, ее придется умножить на коэффициент деления ваших счетчиков. В итоге мы получим те же яйца только в профиль. Изменения периода будут одинаковы, что с маленьким конденсатором и большим делителем, что с большим конденсатором и маленьким делителем.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Другими словами, вы хотите сказать, что счётчики будут вносить дополнительную погрешность при делении частоты? Простите, а вы из какой пещеры? Не вводите читателей в заблуждение! Частота на выходе счётчика ВСЕГДА строго пропорциональна входной, кратно коэффициенту деления! Поэтому никакую дельту не нужно умножать на “коэффициент деления счётчиков”. Изменение периода будет определяться исключительно ТКЕ конденсатора в схеме генератора и отличаться в РАЗЫ в случае конденсаторов большой ёмкости, оксидных или керамических.
Ответить
0
Вова #
Счётчики будут вносить дополнительную погрешность при делении частоты
- это неверно, а я говорил про период и дельту его изменения. Обе эти величины надо умножить на коэффициент деления счетчиков.
Какая "дополнительная погрешность", о чем это вы?.. Я вроде говорил, что изменения периода будут одинаковы в обоих вариантах. Ну или, во всяком случае сопоставимыми. При условии применения однотипных конденсаторов конечно - керамических, как вы сами настояли.
Вы намеренно коверкаете смысл обсуждения? Хотите "другими словами" извольте - ваш делитель не прибавляет температурной стабильности периоду и скважности сигнала ШИМ. Или потрудитесь предоставить "конкретный" расчет, вместо своих "голословных утверждений" и "Не вводите читателей в заблуждение!".
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Если период выходных импульсов генератора умножить на коэффициент деления счётчика, то на его выходе получим период, равный обратной величине частоты генератора, делённой на коэффициент деления счётчика. Если дельту (уход частоты) генератора умножить на коэффициент деления счётчика, то на выходе счётчика получим дельту периода, равную обратной величине дельты генератора, делённой на коэффициент деления счётчика. В качестве доказательства привожу конкретный расчёт. Возьмём генератор с частотой F1=1000 Гц и счётчик-делитель с коэффициентом деления K=100. При этом частота на выходе счётчика составит f1=F1/K=1000/100=10 Гц. В случае ухода частоты генератора в большую сторону на 100 Гц его частота составит F2=F1+100=1000+100=1100 Гц. При этом выходная частота счётчика составит f2=1100/100=11 Гц. Таким образом, при уходе (дельте) частоты генератора равной 100 Гц, соответствующий уход (дельта) частоты на выходе счётчика составит: [Дельта]=f2-f1=11-10=1 Гц. Чем меньше уход частоты генератора, тем меньше уход частоты на выходе счётчика! А температурной стабильности периоду прибавляет не делитель, а конденсатор гораздо меньшей ёмкости! Поэтому справедливо утверждение, что изменение периода с большим конденсатором и маленьким делителем будет больше, чем изменение периода с маленьким конденсатором и большим делителем. Что полностью опровергает ваше утверждение. А почему так происходит, читайте чуть выше.
Ответить
0
Вова #
Я вам про секунды, а вы мне про герцы. Я вам про микрофарады, а вы мне про восклицательные знаки.
Период, мы обсуждаем период и скважность, и их температурную стабильность в зависимости от емкости применяемых конденсаторов с равными ТКС. Мы обсуждаем ШИМ сигнал, это такая "штука", которая описывается интервалами времени. Понимаете о чем я? О времени, об интервалах времени, из которых состоит сигнал ШИМ. В данном случае вообще о герцах говорить негде, а сигналы должны быть описаны периодом следования и длительностью импульса. Это же не звуковой генератор и не передатчик.
Где в расчете емкость конденсатора? Где в расчете дельта периода от температуры? Нету! Зато есть опровержения и утверждения, правда на пустом месте.
Другое дело, к чему спор. Уход временных параметров даже на 10% будет незаметен на глаз в обоих схемах. Но вы сами его затеяли. Так что, потрудитесь рассчитать как надо.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Уважаемый, товарищ Вова, вы либо принципиально не понимаете о чём идёт речь, либо преднамеренно извращаете смысл моих высказываний! Во-первых, я настаивал только на том, что “Изменение периода будет определяться исключительно ТКЕ конденсатора в схеме генератора и отличаться в РАЗЫ в случае конденсаторов большой ёмкости, как оксидных так и керамических”. Во-вторых, счётчик-делитель не вносит никакого вклада (погрешности) в отклонение (дельту) частоты генератора. Вот о чём идёт речь! Счётчик просто делит входную частоту в строго определённое число раз, равное его коэффициенту деления! В третьих, я не утверждал, что “делитель прибавляет температурной стабильности периоду” – это плод ваших фантазий и воображения! На самом деле, повторюсь ещё раз, “температурную стабильность периоду прибавляет не делитель, а конденсатор гораздо меньшей ёмкости”. В этом и заключается принципиальное отличие генератора с малой ёмкостью и большим делителем от генератора с большой ёмкостью и малым делителем. Поэтому уход (дельта) частоты НЧ-генератора на LM324N будет гораздо больше с температурой и временем, чем ВЧ-генератора в случае цифрового варианта! Что и требовалось доказать. И ещё. Сколько можно пререкаться и упираться в простые истины? Если не знаете основ схемотехники, обратитесь к разделу для начинающих! А я вам всё уже сказал.
Ответить
0
Вова #
Нет, я как раз принципиально понимаю, о чем идет речь. А ваши точные формулировки, просто обязывают читателя понимать их буквально. Вы утверждаете что:
“уход” частоты будет тем больше, чем больше ёмкость конденсатора
Я с этим утверждением не согласился, даже попытавшись смягчить эпичность фразы, сместив вектор внимания в область относительных величин. На что получил ответ:
Простите, а вы из какой пещеры? Не вводите читателей в заблуждение!
Далее вы развиваете свою мысль и сообщаете что:
В том и состоит преимущество цифрового варианта, что не требуется больших ёмкостей, а большой период изменения яркости получается за счёт делителя частоты.
Я попытался это интерпретировать как - более высокочастотный RC генератор с конденсатором меньшей емкости и последующим делением частоты, обеспечит большую температурную стабильность временных параметров схемы, нежели генератор с большей емкостью конденсатора, меньшей частотой, и без делителя.
Вы не правы, а ваше "грамотное" и ничем не подкрепленное изложение, собьет с толку не только начинающего. И если вы все же настаиваете на своих заявлениях, то выражаясь вашими же словами:
вы можете предложить конкретное решение, вместо голословного утверждения?
Продемонстрируйте это на сравнительном расчете двух генераторов, с делителем и без (Ксч на ваш выбор), с керамическими конденсаторами из одной температурной группы (на ваш выбор), с отличием емкости конденсаторов на несколько порядков (на ваш выбор) и одинаковым периодом выходных сигналов (на ваш выбор). По результатам расчета предоставьте сравнительные результаты изменения периода сигнала от температуры на выходах обоих генераторов. Сделайте выводы.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Ваша проблема в том, что вы постоянно “смещаете свой вектор внимания” из одной области рассуждения в другую и от одной темы к другой. Поэтому я и сказал, что вы “извращаете смысл моих высказываний”. Изначально был разговор об отклонении периода изменения яркости, а вы зачем-то перепрыгнули в область обсуждения стабильности параметров ШИМ-сигнала. Нужно понимать, что это совершенно разные вещи. И порядок отклонения параметров совершенно разный, как в цифровом, так и в аналоговом варианте схемы. Поэтому, учитывая ваши постоянные смысловые скачки и передёргивания, дальнейшее обсуждение с вами в таком контексте становится бессмысленным. А расчёты вы можете выполнить самостоятельно по справочным данным.
Отредактирован 17.05.2015 10:50
Ответить
0
Вова #
Вы правы, мне действительно пришлось предпринять попытку сузить область обсуждения и ограничить ее, и вас, целевым сигналом. Коим в вашей схеме является ШИМ сигнал управления нагрузкой. Потому что ваши утверждения и формулировки ставили меня в тупик. Я, признаться, с трудом их понимал, например это:
Если дельту (уход частоты) генератора умножить на коэффициент деления счётчика, то на выходе счётчика получим дельту периода, равную обратной величине дельты генератора, делённой на коэффициент деления счётчика.
По поводу того что:
учитывая ваши... передёргивания
Попробуйте перечитать мой комментарий и свой вывод:
Другими словами, вы хотите сказать, что счётчики будут вносить дополнительную погрешность при делении частоты?
Что это, по-вашему? По-моему, коверканье смысла.
По поводу:
... Нужно понимать, что это совершенно разные вещи.
Если вы к этому моменту еще не в курсе, то я с радостью сообщаю вам, что период изменения яркости в вашей схеме - это период изменения скважности ШИМ сигнала управления нагрузкой. Нужно понимать, что это составные части целого. И поскольку ваши утверждения касались:
"уход" частоты генераторов будет очень большим, как с температурой так и со временем, особенно, для НЧ-генератора.
Что я понял как - температурная стабильность задающих генераторов схемы. Я попытался объединить это как - температурная стабильность периодов ШИМ сигнала управления нагрузкой. И если вы настаиваете на:
Изначально был разговор об отклонении периода изменения яркости
Я полностью вас поддерживаю: и одинаковым периодом выходных сигналов (на ваш выбор) и продолжаю утверждать, что относительная стабильность периодов (всех) в обоих вариантах схем будет одинаковой. По вашим же утверждениям, напротив:
изменение периода с большим конденсатором и маленьким делителем будет больше, чем изменение периода с маленьким конденсатором и большим делителем.
Изменение периода будет определяться исключительно ТКЕ конденсатора в схеме генератора и отличаться в РАЗЫ в случае конденсаторов большой ёмкости, оксидных или керамических.
Какой бы ни был конденсатор в схеме НЧ-генератора – оксидный или керамический – “уход” частоты будет тем больше, чем больше ёмкость конденсатора.
Что окончательно меня заинтересовало, и я решил узнать, как это у вас получается.
По поводу:
А расчёты вы можете выполнить самостоятельно по справочным данным.
Может и можем, а может и нет, откуда вам знать? И хочу вам напомнить, что когда вы продемонстрировали свои знания на примере формирования двух противофазных сигналов с использованием ОУ:
синхронизировать их работу в противофазе вам не удастся.
Вас не посыла никто
по справочным данным
и не указывал направление движения:
Если не знаете основ схемотехники, обратитесь к разделу для начинающих!
Вам напротив, предоставили решение в котором был ответ на ваш вопрос. Который вы проигнорировали и стали зачем-то указывать на "существенные" недостатки схемы, как технического, так и юридического плана, совершенно не связанные с темой обсуждения. Это по поводу:
смысловых скачков
обсуждения.
Кстати говоря, судя по всему, Петя был доволен схемой из статьи и в дополнение к ней поделился своими соображениями по поводу возможного альтернативного решения задачи, которое могло оказаться полезно людям, которые интересуются данной темой.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Ваша радость преждевременна! К сожалению, вы до сих пор не поняли принцип работы схемы! Вы пишете: “я с радостью сообщаю вам, что период изменения яркости в вашей схеме - это период изменения скважности ШИМ сигнала управления нагрузкой. Нужно понимать, что это составные части целого.” А вот и не нужно так ошибочно понимать! Потому что “скважность ШИМ сигнала” и “период изменения яркости” определяются двумя совершенно разными счётчиками, работающими в асинхронном режиме. Поэтому, прежде чем высказывать свои домыслы и догадки и кого-то поучать, сначала внимательно изучите принцип работы цифрового варианта по вышеприведённому описанию!
Ответить
0
Вова #
Как вас на этот-то раз понимать?
Так, следите за мыслью, повторяю свой последний комментарий конспективно.
сузить область обсуждения
целевым сигналом
управления нагрузкой
период изменения яркости
равно
период изменения скважности ШИМ
температурная стабильность задающих генераторов схемы
равно (заметили? - генераторов)
температурная стабильность периодов ШИМ сигнала управления нагрузкой
Улавливаете? - периодов, любых, которые, образуют, выходной, сигнал.
Период, мы обсуждаем период
и
температурную стабильность в зависимости от емкости применяемых конденсаторов с равными ТКС
В генераторах
с маленьким конденсатором и большим делителем
и (Ксч=1)
с большим конденсатором и маленьким делителем.
Нюансы работы вашей схемы оставим на потом, если не возражаете.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Это вы обсуждаете “период”, а изначально мы обсуждали отклонение периода изменения яркости от температуры, а вы перешли к обсуждению стабильности параметров ШИМ-сигнала. Это разные вещи. Строго говоря, в один период изменения яркости, укладывается НЕцелочисленное количество периодов ШИМ-сигнала. Счётчик в составе ШИМ-модулятора и счётчик-формирователь коэффициента деления ШИМ-модулятора работают в асинхронном режиме. Если для вас это всего лишь “ньюансы”, и вы по-прежнему настаиваете на том, что “дельту генератора придётся умножить на коэффициент деления счётчика”, то читайте вышеприведённый расчёт, доказывающий обратное.
Ответить
0
Вова #
Так, так, вот, вот, уже прогресс (не, не тот который упал :):
мы обсуждали отклонение периода изменения яркости от температуры
давайте на этом пока остановимся, и вы сделаете расчет этой величины для двух вариантов генераторов.
А сколько там в него укладывается, или не укладывается, "НЕцелочисленных количеств" это знаете ли в данной схеме не так и важно. По вашей же задумке период этот оперативно регулируемый. Поэтому опять обратимся к конспекту и увидим там:
[quote]период изменения яркости
равно
период изменения скважности ШИМ
[/quote]
Вот, новый поворот, и мотор ревет...
Строго говоря, в один период изменения яркости, укладывается НЕцелочисленное количество периодов ШИМ-сигнала.
Это как понимать? Дробное что ли? Хм, интересно однако... может тоже доказательство приведете?
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Вот чтобы это понять, читайте описание работы и анализируйте, ещё раз читайте и анализируйте и так до тех пор, пока не поймете, что бессмысленно оценивать стабильность параметров ШИМ-сигнала в контексте отклонения периода изменения яркости. Равно, как и бессмысленно это ваше утверждение о том, что “дельту генератора придётся умножить на коэффициент деления счётчика”. Следуя вашей логике, уход частоты будет зависеть от коэффициента деления счётчика, и чем он больше, тем больше будет уход частоты на выходе счётчика. Это не соответствует действительности. Поэтому я вам и привёл расчёт, доказывающий обратное.
Ответить
0
Вова #
Так, что это такое - "дельта генератора"? Дельта - это величина относительного (например, проценты) изменения некой величины (например, периода), от какой-либо другой величины (например, температуры), а генератор - это предмет. Давайте отделять мух от котлет. И забудьте вы про эту частоту! Ну говорил же:
о герцах говорить негде, сигналы должны быть описаны периодом следования
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Вот я и говорю про “дельту генератора”. Вы же сами написали, что “дельту генератора придётся умножить на коэффициент деления счётчика”. По-моему, это ваш бред!
Ответить
0
Вова #
Так нечестно, вам подыгрывают! Вы прокололись на слове бред.
Ну что ж, опробуем вернуться к моему бреду:
Уход частоты будет не большим и не меньшим, уход будет пропорционален ТКС конденсатора, и это будут проценты
.
Бред касался явно относительных величин изменения периода от температуры (периода частоты генератора, разрешите уточнить). Далее бред продолжился с новой силой:
А если говорить об абсолютных величинах,
Абсолютная величина, это та, которую можно измерить линейкой. Например, максимальное и минимальное значение. Если одну отнять от другой, можно получить абсолютное изменение - безотносительная величина, а если сложить и поделить на два, получим среднее значение этих величин. Но вернемся к бреду:
возьмем период,
Надо полагать из контекста, что меня тянуло к абсолютным значениям изменения периода, "но что-то пошло не так"(с) и я посетовал на то что:
то конечно, в ваших генераторах дельта будет меньше
.
И видать сильно расстроился, но тут меня осенило:
Но, ее придется умножить на коэффициент деления ваших счетчиков.
Что я обосновывал как: периодов частоты генераторов бывает стопитсоттыщ, а нужен только один - период изменения яркости, он же, период изменения скважности, поэтому без счетчика ИЕ20 ну никак не обойтись. Далее я проголодался, и пошел варить яйца. Но периоды никак не покидали моих мыслей, и заключение о равенстве этих периодов, полученных разными способами, пришло в голову оригинальным способом, в виде поговорки:
В итоге мы получим те же яйца только в профиль.
Не много подумав, все же уточнил (да, я предчувствовал :):
Изменения периода будут одинаковы, что с маленьким конденсатором и большим делителем, что с большим конденсатором и маленьким делителем.
Изменения периода в данной фразе можно рассматривать как угодно, можно как относительные, можно как абсолютные, при условии их равенства:
одинаковым периодом выходных сигналов (на ваш выбор).
И при условии понимания слова период в контексте его употребления.
Возможно конечно, как вы изволили, и бред, но только ваш расчет сможет это подтвердить.
Ответить
+2

[Автор]
A_Odinets #
Коэффициент “ухода частоты” (дельта) счётчика равен единице, поэтому уход частоты (дельта) на выходе счётчика тот же, что и на входе счётчика. Просьба: не путать с коэффициентом деления. Вот и весь расчёт. Теперь понятно?
Ответить
0
Вова #
Не совсем... небольшой расчет, думаю, был бы очень кстати. И потом, это может пригодиться и другим людям. Вам что, жалко!?
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Чтобы совсем стало понятно, привожу расчёт: [Дельта]x1=[Дельта]
Ответить
0
Вова #
Это со счетчиком или без?
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Для справки привожу цитату и графические зависимости из официальной технической документации на керамические конденсаторы большой ёмкости: “при всех своих достоинствах керамические конденсаторы большой ёмкости производятся с использованием диэлектриков типа X7R/X5R и Y5V. Их отличительной особенностью является сильная зависимость диэлектрической проницаемости, а с ней, и ёмкости, от температуры и приложенного напряжения. Типичные зависимости такого рода для конденсаторов разных типов показаны на рис.1 и 2 (во вложении)”. Выводы делайте сами.
Прикрепленный файл: Capacitors.jpg
Ответить
0
Вова #
Я рад, что вы это узнали! Но уверяю вас, эти самые плохие конденсаторы не так и плохи! Их просто надо уметь применять по назначению. Посмотрите внимательней, там описана сфера применения.
Ответить
0
Санек. #
X7R/X5R +15-15% что примерно соответствует группе Н10
Y5V +22-82% что соответствует группе Н50
Кстати говоря, а какой температурной группы конденсаторы вы рекомендуете применить в вашей схеме?
Прикрепленный файл: MLC_Chart.jpg
Ответить
0
Константин #
Вот именно - “в цифровых генераторах дельта всегда будет меньше” – поэтому “уход будет пропорционален ТКЕ конденсатора”. И чем меньше конденсатор, тем меньше уход, вследствие меньшего типового значения ТКЕ для конденсаторов меньшей ёмкости. Кроме того, для самих операционных усилителей характерен температурный дрейф параметров, что практически несущественно для логических элементов. Поэтому справедливо, что “уход частоты с большим конденсатором и малым делителем будет больше, чем с малым конденсатором и большим делителем”. Отдаю предпочтение цифровому варианту! И спасибо вам за отличную схему!
Ответить
0
Геннадий #
Спасибо за отличную схему! Скажите, какое можно установить максимальное и минимальное время [sec] нарастания яркости ленты, переменным резистором R3? И не связывайтесь с интернет троллями, они все врут.
Ответить
+2

[Автор]
A_Odinets #
При указанных на схеме номиналах R3=47 кОм и С2=0,47 мкФ максимальный период изменения яркости ленты составляет 15,834 секунды. Минимальный период изменения яркости лимитируется разрешающей способностью ШИМ-модулятора и при частоте ШИМ-несущей 2 кГц может составлять 0,256 секунды.
Ответить
0
Геннадий #
16 секунд яркость будет нарастать, я правильно понял?
Это когда R3 на максимум, а когда на минимум то 0,25 секунды нарастать будет, так?
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Период изменения яркости - это изменение яркости от нуля до максимума и обратно от максимума до нуля. То есть яркость в одном случае нарастает 8 секунд от нуля до максимума, потом убывает 8 секунд от максимума до нуля. Аналогично происходит в случае минимальной длительности периода.
Ответить
0
Сергей #
Объясните выбор генераторов реализованных на двух логических элементах. Насколько мне известно, подобное решение само по себе, даже без учета ТКЕ времязадающего конденсатора, обладает существенным температурным дрейфом параметров. А так же, не рекомендовано к применению по причине неустойчивости запуска генератора.
Ответить
+2

[Автор]
A_Odinets #
Ваши сведения насчёт “неустойчивости запуска”, к сожалению, устарели. Это касалось некоторых ИМС устаревших ТТЛ серий К155 и К133. Для современных КМОП серий К1564 и К1554 выбор генераторов на двух логических элементах обоснован именно благодаря высокой температурной и временной стабильности, а также гарантированному запуску. По крайней мере, за последние 20 лет работы с таким КМОП-сериями мне неизвестно ни одного случая, чтобы генератор не запускался.
Ответить
0
Сергей #
К чьему сожалению, вашему или моему? Это же хорошо, что они устарели, правда? Тогда может быть к счастью, что ли?
Ваш личный опыт и личные гарантии "гарантированных запусков" это конечно хорошо, только их к ракете не прилепишь. Скажите, в чем мое заблуждение, с чем связано улучшение характеристик? И не судите строго, мы здесь в большинстве своем любители и самоучки.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Ваше заблуждение связано с незнанием отличий в схемотехнике базовых функциональных элементов современных КМОП серий К1564 и К1554 от устаревших ТТЛ серий К155 и К133. А “судить” вас, я даже и не пытался. Бог вам судья.
Ответить
0
Сергей #
Пока автор топика кидается многозначительными фразами, сообщу для порядку.
Эта рекомендация справедлива для микросхем серии К561. В частности: инверторов ЛН2; для всех элементов ИЛИ-НЕ - ЛЕ5, ЛЕ6, ЛЕ10; для инверторов генераторов в составе счетчиков ИЕ5, ИЕ12, ИЕ18. Как это относится к сериям К155 и К133, и к каким микросхемам из этих серий - вопрос автору. В логических элементах серий 1561 точно есть два дополнительных инвертора, которые решают проблему, ценой снижения быстродействия, видимо. По поводу серий К1564 и К1554 не скажу. Насколько они корректно работают с медленно нарастающим фронтом сигнала на входе, не знаю. Что у них при этом на выходе, тоже не знаю. Знаю что они очень шустрые, можно сказать даже самые, и лишние нагромождения из инверторов там ни к чему, ИМХО. Но автор гарантирует.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Можете не сомневаться насчёт шустрых серий К1564 и К1554 — в их составе тоже есть инверторы, которые обеспечивают крутые фронты сигналов. Поэтому такие серии очень корректно работают с медленными фронтами на входах. Кроме того, существуют логические элементы с триггерами Шмитта на входах, например, К1564ТЛ3 (74HC132) или К1564ТЛ1 (74HC14), которые, благодаря гистерезисным свойствам работают ещё более корректно с медленными фронтами на входах. А по вопросам “гарантий” на данные КМОП-серии следует обращаться не к автору, а к соответствующей технической документации.
Ответить
0
Сергей #
Совершенно согласен с вами по поводу триггеров Шмитта. Именно их я бы и применил в задающих генераторах схемы, учитывая их рабочую частоту - низкую, и очень низкую или инфранизкую.
Что посоветуете прочитать по К1564 и К1554? Даташиты не предлагать, надо что-то более содержательное. А именно: особенности применения в генераторах - постоянная времени, зависимость частоты от температуры и напряжения питания.
Ответить
+1

[Автор]
A_Odinets #
Кроме “Datasheets” есть ещё “Application notes”. Вы их также можете найти на сайтах соответствующих производителей. В них всё подробно описано. А устойчивость запуска генераторов на обычных логических элементах ничуть не хуже, чем на триггерах Шмитта.
Ответить
0
инжыниринг естедей #
Так, пришло наверно время поговорить о нюансах работы схемы. Тем более что эта схема, хороший пример плохого проектирования.
В вашей схеме некорректно происходит предустановка счетчиков DD4, DD5. Это связанно с неправильным формированием сигнала записи на входах С (еще их называют L или Sn) счетчиков. В вашей схеме используется два генератора, один их которых с оперативно регулируемым периодом выходных импульсов. Один из генераторов (DD1.1, DD1.2) используется для тактирования счетчика DD4 и формирования сигнала предустановки (DD2.1, DD2.2, DD3.1, DD3.2), а второй (DD1.3, DD1.4) для тактирования счетчика DD6 который используется для формирования полубайтов предустановки счетчиков DD4, DD5. Учитывая тот факт, что в вашей схеме применяется счетчик делитель DD6 ИЕ20 с асинхронной сменой состояний выходов по счетному фронту импульса, это приведет к нюансам работы вашей схемы. Поясню, на основании выше сказанного, можно утверждать, что сигналы предустановки счетчиков DD4, DD5 (вход С на схеме) и обновление информации на входах D0..D3 (правильно D1,D2,D4,D8) являются асинхронными. Вследствие чего возникнет ситуация когда в счетчики DD4, DD5 будет записываться некое значение (именуемое в просторечии как мусор), которое возникает в момент переключения счетчика DD6. Данная уязвимость будет проявляться при определенном сдвиге начальных фаз периодов генераторов. Сдвиг фаз можно вычислить исходя из времени задержек распространения фронтов сигналов в применяемых микросхемах. Выглядеть это будет как единичные сбои коэффициента заполнения (скважности) ШИМ. И они будут постоянными в вашей схеме, но незаметными на глаз.
Теперь уже я, из личного опыта, могу сообщить вам, что это КОСЯК. Это запасенный отказ или заложенный отказ или запроектированный отказ или зарезервированный отказ. Опасность таких отказов очень высока по причине их непредсказуемости и редкости. Может 10 лет летать и бац. Поиск таких отказов чрезвычайно сложная задача. Во-первых, требует спецаппаратуры - анализаторов логических уровней, во-вторых - данную ситуацию очень сложно зафиксировать по причине ее редкости и непредсказуемости. Происходят они без видимых причин, исчезают тоже. Придет техник, потрясет корзинку, подергает платы, и уйдет, а косяк останется. Иногда даже поймав этот мусорный байт, не удается понять, откуда он вылетел. Таким образом, практическим приемами найти уязвимость очень сложно, остается только аналитический способ - анализ схемы. Но это не всегда доступно и не всегда оплачивается. Поэтому оно так и глючит дальше, периодически.
Данную страшилку не нужно соотносить с вашей схемой, мигать она будет, и сбои в работе будут незаметны. Но для систем управления такие косяки фатальны. Надо помнить об этом.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Вот насмешили, товарищ Вова! Во-первых, спасибо за внимательное изучение принципа работы схемы! Во-вторых, здесь речь идёт всего лишь о радиолюбительском варианте, а для радиолюбителей сбой один раз в 10 лет не так уж и важен. Для коммерческого применения разработан вариант на ПЛИС, стробируемый одним генератором. В таком варианте в один период изменения яркости укладывается строго целочисленное количество периодов ШИМ-сигнала. Если вы до сих пор не поняли, то скажу вам по своему опыту, что профессиональные разработчики, которым доступна любая элементная база, в том числе термостабильные керамические конденсаторы большой ёмкости, уж точно не будут собирать коммерческий вариант на операционных усилителях, а сделают на МК или ПЛИС. Надеюсь, пояснил.
Ответить
0
Вова #
для радиолюбителей сбой один раз в 10 лет не так уж и важен.
Ну не надо смотреть на нас свысока господин A_Odinets, кому не важен, а кому и важен. Радиолюбители часто что-то у кого-то заимствуют, и применяют заимствования совсем не по прямому назначению - мигать лампочкой.
Эти "не важные" для радиолюбителя сбои будут происходить гораздо чаще, тем чаще, чем меньше период генератора (DD1.3, DD1.4). И не раз в 10 лет, а раз в минуту - достаточно, чтобы сломать моск.
У вас странное представление о коммерции - мигалка на ПЛИС - это мощно. Кстати, CPLD или FPGA, какой фирмы, в какую емкость уложились?
Открою вам "тайну", коммерческий вариант был собран на одной микросхеме LM324N с добавлением пары-тройки дармовых транзисторов (два канала в противофазе :). Но согласен с вами - вчерашний день - всего один режим работы с регулятором скорости. А на МК сразу два десятка, да еще и перебор автоматом - сказка! А вот с ПЛИС совсем не сказка - один режим, или внешняя ROM.
Не надо понимать это как упрек, вам, но задача должна решаться рационально, исхода из требований. Превращать решение в "перемогу" глупо - это по поводу коммерческих решений (хотя... в наше время распилов...). Ну а радиолюбители пусть делают так как им нравится - это же хобби, и оно должно приносить удовольствие.
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Могу вас заверить, товарищ Вова, что даже ежеминутные сбои в радиолюбительском варианте никак визуально не отразятся на эстетическом эффекте работы дюралайта. Визуально работа контроллера выглядит как идеально плавное противофазное изменение яркости в двух каналах без малейших мерцаний. Поэтому ваш мозг будет оставаться в полном порядке при любом раскладе. Но даже, если вы, как радиолюбитель, пожелаете позаимствовать данную разработку для другого применения, то вполне возможна простая замена асинхронных счётчиков ИЕ7, ИЕ20 на синхронные ИЕ10, ИЕ17. Тогда все перечисленные вами нюансы, вызванные асинхронной работой счётчиков, самоустранятся. Кстати, коммерческий вариант на ПЛИС семейства CPLD ёмкостью 144 макроячейки также реализует 16 режимов, сменяющихся в автоматическом режиме, при 256-ти градациях яркости. И желаю вам успехов в изучении схемотехники! Схемотехника - это искусство, а искусство вечно.
Отредактирован 25.05.2015 19:22
Ответить
0
Вова #
А вот и не самоустранятся! Я не знаю, зачем вы опять приплели сюда не нужные счетчик DD4, DD5, они погоды тут не делают. Они работают на переполнение и счетные выводы не используются. Вы бы схему свою глянули что ли, прежде чем ответ писать. А по поводу замены счетчика DD6 тоже не согласен, но не на все 146%. Видите ли, многоуважаемый господин A_Odinets, данная замена не сможет полностью устранить этот "косяк". Она сделает его еще более редким и коварным. Отследить его станет еще более трудно, можно сказать даже невозможно. Но по всемирному закону этот "косяк" выскочит в самый неподходящий момент. А произойдет это в результате того что не устранена главная причина этой оказии:
сигналы предустановки счетчиков DD4, DD5 (вход С на схеме) и обновление информации на входах D0..D3 (правильно D1,D2,D4,D8) являются асинхронными.

И если бы вы только смогли придумать, как правильно сформировать сигнал предустановки, то уверяю вас, ваш счетчик делитель ИЕ20 (DD6) мог бы там сорить байтами хоть до самой смерти, и никто бы не заметил. Кстати в вашей схеме это можно сделать очень просто, рассказать?
И спасибо за заботу о моем мозге, прошу не волноваться так впредь, потому как разрешите повториться:
Данную страшилку не нужно соотносить с вашей схемой, мигать она будет, и сбои в работе будут незаметны. Но для систем управления такие косяки фатальны. Надо помнить об этом.
Да! И я бы с удовольствием ознакомился бы с вариантом на ПЛИС! Вы бы хоть маркировку чипа написали для затравки.
Ответить
+1

[Автор]
A_Odinets #
Мне, конечно же, понятен ваш сарказм, товарищ Вова, и непреодолимое стремление до бесконечности дискредитировать цифровой вариант, но я же вам уже сказал насчёт замены асинхронных счётчиков ИЕ7 на синхронные ИЕ10 с синхронной предустановкой. Если вы не разбираетесь в схемотехнике, и до сих пор не поняли, то поясню, что в таком случае по входу синхронизации «С» счётчиков ИЕ10 будет производиться СИНХРОННАЯ предустановка и никакие нюансы асинхронной работы счётчика ИЕ20 уже не страшны. Поэтому ещё раз внимательно изучайте принцип работы схемы и читайте даташиты, может хоть тогда поймёте принцип работы синхронных счётчиков - базовых функциональных элементов.
Отредактирован 26.05.2015 08:30
Ответить
0
Вова #
Как глубоки ваши заблуждения и самоуверенность многоуважаемый господин A_Odinets. Спешу к вам на помощь и с радостью сообщаю вам, что никакая логика работы входов микросхемы (С тактовый, EL разрешение записи) ИЕ10 не исправит положения дел. Потому как сигналы эти и их начальные моменты, сигнал предустановки и момент времени обновления кода предустановки, так и останутся асинхронными и с синхронностью счетчика это знаете ли никак не связанно совсем. Это связанно с вашей схемой. Скажу вам как дилетант профессионалу: вам надо позаботиться об формировании еще одного сигнала управления, и, добавлении в схему, регистра промежуточного хранения кода предустановки. Вам надо городить синхронизатор.
Про регистр промежуточного хранения, это в теории, а на практике можно и без него обойтись в вашей схеме. Собственно я уже это говорил:
вашей схеме это можно сделать очень просто
Прикрепленный файл: Прыжки в неизвестность.png
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Зачем же “городить регистр промежуточного хранения”, если достаточно простой замены асинхронного счётчика ИЕ20 на синхронный ИЕ10 или ИЕ17?!! По принципу формирования управляющего байта в случае синхронного счётчика никакого отличия не будет по сравнению с регистром промежуточного хранения. Вы, товарищ Вова, или Игорь Парунин, уже давно показали свои знания, когда предложили “дельту генератора умножать на коэффициент деления счётчика”! Такой бред не приснится даже в кошмарном сне! И сколько бы я не пытался убедить вас в обратном, до вас это, похоже, никак не доходит! И все мои доказательства для вас – это как “горохом об стену”! Вы принципиально не понимаете, что своей некомпетентностью, домыслами и догадками вы просто деморализуете радиолюбителей и, тем самым, разрушаете на корню их творческий интерес! Вам нужно фантастические романы писать с вашим воображением. Уверен, что читатели их оценят по достоинству! Прежде, чем кого-то поучать, следует обратиться к изучению элементарных схемотехнических принципов и основ схемотехники! А до тех пор дальнейшая полемика с вами превращается в бесполезный трёп.
Ответить
0
Вова #
О мой друг! Я вижу, в каких потемках невежества вы бродите, один, снедаемый иллюзиями и заблуждениями. Я протягиваю вам руку! Держитесь за нее, и я выведу вас к свету знаний! А знания гласят: две асинхронные цифровые системы могут работать только через буфер FIFO (или ему подобный, их много разных бывает). И вы опять не поняли о чем идет речь. Счетчики здесь ни при чем и их тип тоже. Вашу схему можно разделить на две отдельные цифровые системы, работающие в асинхронном режиме и тактируемые от разных генераторов. Тем не менее, они обмениваются данными - байтом кванта яркости. В вашем случае полноценного буфера не надо, но видимость должна быть, хотя бы. И в вашей схеме это может быть даже и не регистр (буфер), это может быть взаимодействие двух систем в режиме ведущий подчиненный. Первая цифровая система, это часть схемы, которая тактируется от задающего генератора, она должна быть ведущей. Вторая, которая тактируется от вспомогательного, должна быть ведомой. Счетчик DD6 должен переключать свое состояние только когда это ему позволит ведущий. И вы увидите, как изменится ваш мир, как наполнится он красками и смехом.
Вы мне не привели никаких доказательств. Расчет все докажет. Приведите его в качестве доказательства отдельным файлом.
Мне не совсем понятно ваше обвинение в моем стремлении дискредитировать ваш цифровой вариант. Если тут кто и начинал что-либо дискредитировать, то советую вам перечитать ваши первые сообщения. При этом хочу заметить, вас никто ни в чем подобном не обвинял, я вам даже скажу, что и мысли такой не было. С вами просто завели беседу, цель которой пролить свет на истину.
Ответить
+2

[Автор]
A_Odinets #
Специально для вас я уже привёл расчёт чуть выше: [Дельта]x1=[Дельта]. Про что вы спросили: «Это со счетчиком или без?» Поэтому читайте чуть выше: «Коэффициент “ухода частоты” (дельта) счётчика равен единице, поэтому уход частоты (дельта) на выходе счётчика тот же, что и на входе счётчика. Просьба: не путать с коэффициентом деления. Вот и весь расчёт.» Поэтому, что со счётчиком, что и без счётчика – результат расчёта будет один и тот же.
Отредактирован 27.05.2015 09:06
Ответить
0
"Тайна "НЕцелочисленных количеств" #
Уверен, читатель этого топика с нетерпение ждет раскрытия тайны "НЕцелочисленных количеств". Думаю пришло время приоткрыть завесу. Эта таинственная мантра не раз звучала тут, и происходило это в моменты обсуждения периода изменения яркости и его длительности. Мы слышали загадочные фразы, о том что в этот период "НЕцелочисленное количество" вкладывается. И еще мы слышали, что оно бывает "ЦЕлочисленным количеством". Ну и поскольку оно туда тоже вкладывается, осмелимся предположить, что оно как-то связано с длинной или длительностью. Поскольку о длительности этого периода мы не имеем ни малейшего представления, ну кроме максимально и минимально возможных значений. Будем считать, что длина его равна длине удава, а мерить мы его будем попугаями, и попробуем уложиться в "НЕцелочисленное количество" оных. Попугай птица умная, а потому точно знает свою длину - один попугай, а удаву ни конца ни начала не видать, а еще он все время ползет.

Задача тривиальная, и сводится к измерению интервала времени - периода изменения яркости, другим, менее продолжительным (коротким) интервалом времени - периодом дискретизации по времени. И если с периодом изменения яркости Тпяр все понятно - он неизвестной длинны, то с периодом дискретизации Тдис все просто - он равен заданному периоду Тзад задающего генератора схемы (DD1.1, DD1.2), умноженному на коэффициент деления или счета Ксч счетчиков (DD2.1, DD2.2).
Тдис = Ксч * Tзад

Но это в теории, а на практике у периода генератора появляется пресловутая "дельта". От температуры, от напряжения и от погоды на "Глизе581d". Которая в общем виде описывается некой функцией:
"дельта" = fт(Градусы, Напряжение, Погода на Глизе581d)
И период генератора, с учетом всей действующей на него лабуды, будет равен:
Tген = Тзад + fт(Градусы, Напряжение, Погода на Глизе581d)
И чтобы судить о реальных значениях Тдис, пресловутую дельту тоже придется умножить на Ксч заодно:
Тдис = Ксч * (Тзад + fт(Градусы, Напряжение, Погода на Глизе581d))
Но не будем нагнетать и оставим:
Тзад = Tген; Тдис = Ксч * Tген

Так, с дискретным отсчетом - попугаем, разобрались, переходим к периоду изменения яркости - удаву. Удав, надо заметить, тоже не прост, и на белый свет выходил по частям. А потом его собирали в кучу, точней в длину. И состоит он тоже из дискретов, только они называются кванты. Кванты эти числовые, и соответствуют квантовым (градационным) уровням яркости. Длинна кванта, по времени существования, равна периоду вспомогательного генератора схемы (DD1.3, DD1.4), и условимся называть его Топр - период оперативный. Квантов в удаве 256 штук - по числу возможного количества градаций яркости, и каждого по два - потому как она сначала растет, потом убывает. И того 512 штук. Такой вот у нас удав - "дюралайт" (претензии к автору).

Итак, полдела сделали, кванты посчитали, теперь определим длину удава. И тут нам нужно умножить Топр на 512.
Тпяр = 512 * Топр
Но Топр, это тайна за семью печатями, и мы ее никогда не узнаем. Потому как подвластна она только "Божественной Руке" - руке оператора, который крутит рукоять R3, и иногда, даже, наверно, с похмелья. Остается мерить только попугаями - дискретными отсчетами времени, тем более что длина их известна нам с точностью.
Правда и тут удав преподносит сюрпризы. Потому как его можно мерить целиком, а можно и по частям - измерять длительность каждого квантового уровня яркости отдельно. Но оставим это джедаям жанра, пусть они медитируют в тишине, наблюдая за их магическим джитером на экранах Rigol и Atten. А мы забудем про кванты, и будем мерить удава целиком. И делать это будем очень просто: период изменения яркости Тпяр разделим на период дискретизации Тдис и получим Х попугаев в "НЕцелочисленном количестве".
Тпяр / Тдис = Х

Как Х - возмутился удав - Ты меня за мартышку держишь?! Нет, конечно - ответил попугай - просто ты все время ползешь. И действительно ползет, точней крутится фаза между начальными моментами периода дискретизации и периода изменения яркости. И тут появляется неопределенность вида "одна бабушка надвое сказала", потому как при измерении явно разных по длине удавов, иногда выходит одинаковое количество попугаев. Или, при измерении одного и того же ползущего удава, иногда выходит разное количество попугаев. А именно: то на одного больше, то меньше. То есть попугаев в "НЕцелочисленном количестве" может быть либо 1, либо 2. Или, либо 243 либо 242. Или, либо 100500 либо 100499. Или, либо 100500 либо 100501. Длина периода изменения яркости Тпяр будет равна либо n, либо n+1, дискретных отсчетов времени - периодов дискретизации Тдис (периодов ШИМ), и будет описываться множеством Х = {n; n+1}. И называется этот парадокс - ошибкой квантования, и равна она всегда +1, и приводит к погрешности измерения +-1 в младшем разряде. Как же так выходит можно посмотреть на рисунке.

Вот что такое эти загадочные "НЕцелочисленные количества" - это два равновероятных числа, отличающихся на единицу, которые пропорциональны одному и тому же углу поворота оси резистора R3. А если говорить о "НЕцелочисленном количестве" как о значении измеренной длинны удава - периода яркости в секундах - это будет интервал времени, кратный периоду дискретизации, отличающийся от реального интервала времени на плюс минус один период дискретизации. Мы оцифровали переменный резистор друзья, измерив длительность периода Тпяр! Правда, сделали это с ошибкой, которая называется - ошибкой кантования или дискретизации. Кому как больше нравиться, я использую дискретизацию применительно ко времени, а квантование применительно к уровню. И приводит эта ошибка к погрешности измерения, но это уже совсем другая история.

Информация к размышлению - https://www.youtube.com/watch?v=8tzmTQIAv28
Прикрепленный файл: период.png
Ответить
0

[Автор]
A_Odinets #
Ай да, молодца, товарищ Вова или Игорь Парунин! Уверен, что читатели получают неизгладимое впечатление от вашего фантастическо-публицистического жанра! Знаем ваши Интернет-публикации для начинающих радиолюбителей в стиле “Вторая жизнь сирены-колокольчика”, “Громкая сирена на транзисторах”, “Диммер для светодиодной ленты”. Вероятно, именно последней вашей публикацией обусловлен столь бурный интерес к цифровому контроллеру «дюралайта»? Что ж, в таком случае, потрудитесь объяснить сию вашу гениальную гипотезу об “умножении дельты генератора на коэффициент деления счётчика”. Вы, вероятно, заметили, что данное ваше заявление уже неоднократно было охарактеризовано как бред. С математической точки зрения, умножение любого исходного значения (в данном случае - “дельта генератора”) на любое число большее единицы (в данном случае – “коэффициент деления счётчика”) приводит к увеличению исходного значения. Таким образом, согласно вашему заявлению, счётчик должен вносить дополнительный “вклад/влияние/погрешность” – называйте как хотите – в исходное отклонение частоты (периода) генератора. Как вы сами изначально заявили: “в цифровых генераторах дельта будет меньше”, а также - “уход будет пропорционален ТКЕ конденсатора”. Поэтому справедливо, утверждение о том что “уход частоты с большим конденсатором и малым делителем (в аналоговом варианте) будет больше, чем с малым конденсатором и большим делителем (в цифровом варианте)”. Попробуйте доказать обратное, ведь у вас это так хорошо получается в вашем фантастическо-публицистическом жанре :-)))
Ответить
0
"Пресловутая дельта" и с чем ее едят" #
Давайте наконец накинем аркан на эту "пресловутую дельту" и загоним ее в стоило! Для начала давайте сделаем пару вводных фраз, о том, что это такое - "дельта", в пределах нашего рассмотрения. "Дельтой" мы называем предел изменения какого-либо параметра системы, под воздействием внешних факторов. Системой может быть, например генератор, внешними факторами для него могут являться: температура, влажность, напряжение питания. И если продолжать говорить о генераторах гармонических колебаний, то "дельта" будет отражаться на результатах их деятельности. Результат можно охарактеризовать таким параметрами (гармоническое колебание - физическое понятие сути происходящего) как частота колебаний и период частоты колебаний (далее просто частота и период) и их "уходами" от заданного значения.

Частота - это количество полных колебаний за одну секунду времени, а период - это время за которое происходит одно полное колебание. Нетрудно заметить, что эти две величины (параметра) взаимосвязаны, и являются обратными величинами.
T[sec]=1/F[Hz]
И, по сути, говорят об одном и том же, только с разных позиций наблюдения. "Ну зачем же так дробить!" - воскликнул Борис - "Борис, ты не прав!" Дробить надо, потому как каждому параметру (физического явления гармонических колебаний) своя сфера применения. Частота нам нужна если мы говорим об усилителях, фильтрах, передатчиках, или о линиях связи (спектр частот или полоса пропускания, да чуваки - широкополосный доступ, это то самое). Если мы копаемся в цифровой технике, микроконтроллерах или цифровых схемах на дискретных элементах, нас больше интересуют интервалы времени. Вот период генератора, например, как раз является интервалом времени. Частоту в цифровой технике тоже вспоминают довольно часто. Но делают это либо для вводного определения параметров системы, предварительных настроек (простого описания или инициализация МК), либо используют частоту как удобную форму представления количества интервалов времени в расчетах, например при расчете загрузочных значений таймеров.

Теперь о самом понятии "дельта" как об алгебраическом. Давайте разберемся, откуда она растет. Для начала давайте запомним, что "дельта" это число, не функция. Возьмем для этого некий параметр Узад, и будем считать, что это константа. То есть, она не изменятся под воздействием других параметров или факторов, назовем их Х факторы. Почему? Потому что мы ее себе, или нам ее, задали (например, частота или период генератора), и она существует только на бумаге. На рисунке это будет график а).
Теперь, выберем "красную таблетку", положим ее под язык, и взглянем на реальность - график б). Наша константа превратилась в функцию. Которая характеризует изменение нашего параметра Уреал от некоего Х фактора (я выбрал линейную зависимость ее проще рисовать :).
Теперь уберем нашу константу и оставим только изменения, график в). Вот это вот и есть начало той самой "пресловутой дельты", ее зародыш - функция, которая ее определяет, и описывает изменения в общем виде. А реальность Уреал, есть сумма - заданной величины параметра Узад и его изменения от Х фактора Уух. И вроде бы дело сделано, "дельту" поймали, но не тут-то было. Использовать в расчетах уравнение прямой дико неудобно, а колбаситься с производными еще хуже. Мы же не профессора елы-палы! Мы простые работяги с паяльниками в руках. Нам надо что-то попроще, попонятней. И тут на арену выходит мистер приращение (собственно, это и есть производная, но в версии ультра-лайт), которое нам позволяет рассматривать не всю функцию целиком, а только ее часть. Ту часть, которая нам нужна в расчетах. "Дельта" будет равна отношениям приращений нашего параметра Уреал к приращению Х фактора.
"дельта" = dy/dx
Вроде стало все еще хуже, чем было?! Согласен. И тут прибегают к хитрости - dx превращают в единицу. Приращение по Х фактору считают единичным, например один градус Цельсия или 0,1 вольт. И "дельта" становится обычным числом абсолютного изменения параметра при изменении Х фактора на условную единицу. Сколько вы втиснете в эту единицу вам решать, можете весь диапазон втиснуть. Например, диапазон изменения температуры от -25 до +50. Но обычно этого не делают, чтобы оставить место для маневра.

Далее "дельту" можно использовать по-разному. Ну, например, для определения относительной нестабильности какого-либо параметра. Относительная нестабильность, это дельтаУ/У, и получать всеми нами любимые коэффициенты или проценты уходов частоты, или периода, или емкости, или сопротивления, от пресловутых Х факторов. Вот к примеру ТКЕ – температурный коэффициент емкости, показывает относительное изменение емкости конденсатора при изменении его температуры на 1 градус Цельсия. Нужно помнить, что "дельта" может быть отрицательной и соответственно применять ее в расчете - не прибавлять, а отнимать. "Дельта" может быть поделена на две, разные по величине, положительную и отрицательную, относительно заданной величины параметра. Или на одинаковые, но с разными знаками, относительно среднего значения параметра. Нужно не забывать что аргумент (Х фактор) тоже может лежать в отрицательной области, например -10 +10 градусов. В этом случае мы должны использовать в качестве Х фактора приращение в 20 градусов.

Ну, думаю, хватит лить воду, переходим к отличиям "дельт" этих параметров, периода и частоты. Поскольку параметры эти разные по смыслу определения, и характеризуются разными мерами - количество или время, "дельта" "дельте" рознь. Есть "дельта" периода колебания, есть "дельта" частоты колебания, и путать их не надо. И если мы говорим о преобразовании величин этих параметров с применением, например счетчика, то надо понимать их физический смысл - где у нас количество, где у нас время. Если мы говорим о частоте, то счетчик является делителем. Если говорим о периоде, то счетчик является умножителем. Соответственно коэффициент Ксч, который характеризует счетчик в расчетах, надо применять соответственно - либо мы делим параметр на него, либо умножаем. Чтобы получить значение частоты на выходе счетчика, входную частоту надо разделить на коэффициент счета. Чтобы узнать длительность интервала времени (периода) на выходе счетчика, надо входной интервал времени (период) умножить на коэффициент счета.
Тген = (Тзад + fт(х))*Ксч;
Fген = (Fзад + fF(х))/Ксч;

Если применять в расчетах "коэффициент ухода" - коэффициент нестабильности параметра, то задача с одной стороны усложняется, потому как его для начала придется вычислить. С другой стороны, упрощается, потому как придется просто умножать, чтобы найти значение нестабильности исследуемого параметра. Коэффициенты постоянные жители справочных данных.
Тух = (Тзад * Ксч) * Кух * n;
Fух = (Fзад / Ксч) * Кух * n;

В первом варианте вычислений, "пресловутая дельта" сразу попадает в расчет и тянется со всеми, по мере преобразований параметра (частоты или периода). Это не совсем удобно. Коэффициент, куда удобней, потом как выходит на сцену в последнем акте. Таким образом, относительная нестабильность распространяется на все параметры которые получены от исходного параметра - периода генератора или частоты генератора, в не зависимости от того что мы с ними делаем по ходу преобразований - умножаем или делим. А исходный параметр в свою очередь зависит, например, от ТКЕ применяемого в генераторе конденсатора, но никак от его емкости.

Странно, что вы этого не знаете, или может, просто не совсем понимаете (как с синхронными счетчиками и асинхронными сигналами ;). Как бы там ни было, я изложил свою точку зрения общедоступно, не прибегая к приемчикакм. И, я, по вашему примеру, тоже ознакомился с вашим творчеством на просторах интернета. И был приятно удивлен монументальностью научных трудов. И надо сказать, как и многие, остался под неизгладимыми впечатлениями. Вот пара комментариев к вашим статьям, на тему применения современных КМОП микросхем и их особенностей. Но вы не расстраивайтесь, это повод для движения вперед.
Прикрепленный файл: дельта.png
Прикрепленный файл: комменты.JPG
Ответить
0
Константин #
А исходный параметр в свою очередь зависит, например, от ТКЕ применяемого в генераторе конденсатора, но никак от его емкости.
Вот именно - “в цифровых генераторах дельта всегда будет меньше” – поэтому “уход будет пропорционален ТКЕ конденсатора”. И чем меньше конденсатор, тем меньше уход, вследствие меньшего типового значения ТКЕ для конденсаторов меньшей ёмкости. Кроме того, для самих операционных усилителей характерен температурный дрейф параметров, что практически несущественно для логических элементов. Поэтому справедливо, что “уход частоты с большим конденсатором и малым делителем будет больше, чем с малым конденсатором и большим делителем”. Отдаю предпочтение цифровому варианту! И спасибо вам за отличную схему!
Ответить
0
Justifier #
Уважаемые господа, Игорь Парунин, Вова, Сергей, Геннадий! Ваш спор на тему вычисления погрешностей генераторов для конденсаторов с одинаковыми ТКЕ лишён всякого смысла, поскольку не существует двух конденсаторов с одинаковыми ТКЕ, ёмкости которых бы отличались на несколько порядков. Для справки, привожу сравнительную таблицу на керамические конденсаторы типа К10-17B. Из неё видно, что ТКЕ конденсаторов, отличающихся ёмкостью даже на два порядка, отличаются в несколько раз! К примеру, конденсатор типа К10-17B ёмкостью 0,01 мкф изготавливается на основе диэлектрика NP0, который характеризуется относительной погрешностью 0±30x10^-6/°C (-55…+125°С). Также, конденсатор типа К10-17B в 100 раз большей ёмкости 1,0 мкФ изготавливается на основе диэлектрика Y5V, который характеризуется относительной погрешностью +30…80% (-25…+85°С). Очевидно, что ТКЕ таких конденсаторов отличаются многократно! Справочная таблица во вложении…
Прикрепленный файл: K10-17B.pdf
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор для сборки - LED лампа
Набор для сборки - LED лампа
AVR-программатор USB ASP Радиореле 220В
вверх