RC-цепочка для такта

[Gudd-Head]

В одном из проектов мне понадобился такт, чтобы стартануть и прогрузить тактовый источник для дальнейшей работы ПЛИС.
ПЛИС старая, ака EPF10K50Е, не имеющая своего источника тактов. Добавлять в схему генератор не вариант.
Подумал: "а почему бы не использовать RC-цепочку?", там вроде входы с тгриггером Шмитта. Потому что использовать кольцевой генератор на LCELL не вариант, т.к. ПЛИС маленькая.
В общем, на коленке спаял прототип с проводами ≈5 см от макетки 4-го Циклона.
В проекте тупо инвертор от входа к выходу.
1,5 кОм + 47 пФ дало ≈130 МГц (смотрел осциллографом).

А теперь самое интересное: затактировал от входа счётчик до 10 и вместо ≈13 МГц обнаружил ≈25 МГц (осциллографом).

Что за чёрная магия?

[asvhmao]

А ~130 МГц и ~25МГц, одновременно показывает? Не похоже, по показаниям, что вместо деления на 10 идёт деление на 5 ?

[Gudd-Head]

японский городовой
Конечно же надо было двумя щупами одновременно тыкаться, а я одним то туда, то сюда.

[asvhmao]

Раз затронули тему задержки, не было опыта с изобретением умножителя частоты, на логике, в этой области?

[GARMIN]

Я давненько баловался с генератором на триггере и ФАПЧ. На Altera MAXII. Слишком большая нестабильность частоты.

[Gudd-Head]

Gudd-Head писал(а):

Конечно же надо было двумя щупами одновременно тыкаться, а я одним то туда, то сюда.

В общем, увидел на RC частоту ≈250 МГц одновременно с поделённой 25 МГц, этот вопрос снимается.
Но я запаял впараллель конденсатор на порядок больше (470 пФ) — частота не поменялась

[quote="asvhmao"умножителя частоты, на логике[/quote]
Типа ФАПЧ, но чисто на логике (цифровая ФАПЧ)? На встроенной/внешней? Нет, не было.

[asvhmao]

А RC цепочка, ёмкость на землю, сопротивление параллельно вход-выход инвертора, или другая схема?
Про подключение кварцев попадалось на форумах, про RC не встречал, да ещё на такой частоте. Интересно.

Про умножитель. Не знаю как они устроены, у тех же stm32, и т.п. имеются. Так подозреваю, они работают на задержке фронтов такта или как-то по другому? Просто спортивный интерес, может оно и не понадобится никогда, но всё же.

[Gudd-Head]

asvhmao писал(а):

А RC цепочка, ёмкость на землю, сопротивление параллельно вход-выход инвертора, или другая схема?

Ага, именно так.

asvhmao писал(а):

Так подозреваю, они работают на задержке фронтов такта или как-то по другому? Просто спортивный интерес, может оно и не понадобится никогда, но всё же.

Тоже было интересно, поспрашивал. Да, задежка + XOR.

[asvhmao]

Да, а куда тогда пропали первые 130 МГц?
У меня как-то кварцевый генератор на 10 МГц звенел (или по воздуху, или по шине), на самодельной макетке, пока питание ему не отключил. Может и там что-то как-то так?

[Gudd-Head]

asvhmao писал(а):

Да, а куда тогда пропали первые 130 МГц?

Думаю, щупом добавлял дополнительную ёмкость и тем самым снижал частоту генерации.
Потому что когда тыкался двумя щупами, земля щупа RC-цепочки болталась в воздухе (некуда было её прицепить).
Плюс, когда принудительно пропускал через LCELL сигнал такта на другую ногу, видел там частоту в ≈ 2 раза больше. Но тогда это списал на причуды фиттера, что он типа более оптимально развёл с точки действия быстродействия.

[asvhmao]

Но я запаял впараллель конденсатор на порядок больше (470 пФ) — частота не поменялась

Думаю, щупом добавлял дополнительную ёмкость и тем самым снижал частоту генерации.

Нипанятно

Надо будет как нибудь тоже по играться, поставить RC переменные, подстроечные. Правда больше 10 нс на алиэкспрешные хс95хх не обещают. (других нет)
Да и кварц можно попробовать завести. Вдруг пригодится когда нибудь.

[Gudd-Head]

asvhmao писал(а):

Нипанятно

Мне тоже. Думал в ПТ запаять на 1-2-3 порядка больше, но времени не было. Может, завтра продолжу.

[Gudd-Head]

asvhmao писал(а):

Нипанятно

Пипец, запаял впараллель к 47+470 пФ ещё 2,2 нФ — никаких изменений.
Погонял в Микрокапе с обычной логикой 74 серии — действительно, при изменении номиналов на несколько порядков частота меняется раза в 2

[electroget]

Gudd-Head писал(а):

с обычной логикой 74 серии — действительно, при изменении номиналов на несколько порядков частота меняется раза в 2

С "обычной" это с какой? Какую именно "обычную" логику 74 серии вы применяете на частоте 130 МГц?

[veso74]

Эти частоты с такими номиналами конденсаторов нереальны (1,5 кОм + 47 пФ дало ≈130 МГц (смотрел осциллографом)). При быстрых логических элементах, при нагрузка + провод к осциллографу на выходе, генератор вероятно самовозбуждаются (двухпроводная линия с определенным характеристическим сопротивлением), при этом двухпроводная линия к осциллографу является частью резонансной системы. Используйте например бесконтактный частотомер/напр. SDR радио / или поставьте буфер с низкоомным выходом и измеряйте после него.

[Gudd-Head]

electroget писал(а):

С "обычной" это с какой? Какую именно "обычную" логику 74 серии вы применяете на частоте 130 МГц?

В Микрокапе 74АС04.
В железе Altera (Intel) Cyclone IV.

[electroget]

Gudd-Head писал(а):

В Микрокапе 74АС04..

В таком случае Микрокап врёт, что 74АС04 устойчиво работает на частоте 130.

[Gudd-Head]

Я не говорил, что в симуляторе вижу 130 МГц. В симуляторе максимум ~80 МГц без RC-цепочки, с ней ~50 МГц.

Кстати, у меня получилось регулировать частоту (правда, пока только в симуляторе). Для этого пришлось добавить последовательно ещё одну RC-цепочку. Вспомнил, что 1 цепочка даёт сдвиг фаз максимум 90°. 2 дадут максимум 180° плюс задержка в инверторе — генератор готов!)))

[Gudd-Head]

Gudd-Head писал(а):

Кстати, у меня получилось регулировать частоту (правда, пока только в симуляторе). Для этого пришлось добавить последовательно ещё одну RC-цепочку.

В железе добавил ещё одну RC-цепочку последовательно — один хрен, ничего не поменялось
Замыкал непосредственно на отладке вход инвертора с выходом выводным резистором 51 Ом — те же ≈250 МГц

[asvhmao]

Немного поиграл с xc9572.
При обычном инверторе жужжит на частоте ~150 МГц. Добавление ёмкости ближе к 100 пФ и резистора более ~3 кОм, приводит к срыву генерации. Частота особо не менялась.

При добавлении паровоза, как на верхней части картинки, частота генерации регулировалась от ~ 50 до 80 МГц. Ниже 50 МГц уже срывалась генерация. Без ёмкости, с резистором 330 Ом, генерит на ~80 МГц.



Кварц завести тоже пока не получилось