Este circuito tem um problema de nível de tensão marginal?


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Como uma pesquisa para o problema que descrevi aqui , encontrei este circuito por Maxim:

insira a descrição da imagem aqui

Isso é duplicador de clock e deve ser realmente bom no meu caso, pois a frequência de entrada está muito bem definida.

No entanto, olhando as folhas de dados, descobri que o MAX9010 gera níveis TTL, enquanto o 74VHC86 aceita níveis CMOS (0,7 * Vcc). Em geral, não consigo encontrar um comparador de alta velocidade com saídas CMOS operando a 5V.

Devo prestar atenção especial a esse problema - quais são as condições em que o circuito pode falhar na produção do relógio adequado?

Você pode dar feedback sobre o circuito em geral? Minha avaliação de que ele deve funcionar corretamente dobrando 21,47727 MHz para 42,95454 MHz com R1 = 1k e C1 = 15pF (no entanto, com certeza, será necessário prototipagem e ajuste na vida real).

PS: Nos últimos dias, revisei muitos designs para gerenciar relógios, e meu sentimento é que eles em alto grau são uma espécie de "artigos de marketing" e não são adequados para a aplicação direta - os artigos falam muito sobre os profissionais dos circuitos, mas quase nenhum afirma os contras (decorrentes de atrasos de propagação, faixas de frequência etc.), portanto, é uma péssima idéia implementar o que é dito diretamente, sem modelagem e simulação adequada para as condições-alvo.

Atualização: como eu suspeitava, este circuito é um projeto ideal projetado para funcionar em condições ideais. Quando construído na vida real, não funciona adequadamente sem investimento nas seguintes áreas:

  1. a energia deve estar maximamente limpa. Devido ao ruído nos trilhos de alimentação, o divisor de tensão terá flutuações de nível, causando picos na saída do comparador e falsos positivos;
  2. O comparador pode absorver alguma corrente do divisor de tensão (tensão de referência) em sua entrada positiva no momento da comutação. Também pode mudar um pouco o ponto de referência;
  3. RC com essa capacitância tão pequena está sujeito a ser influenciado por outras capacitâncias ao redor e EMI, alterando o ciclo de trabalho ajustado (na melhor das hipóteses) ou fazendo com que o estágio de multiplicação x2 não funcione corretamente.

Além disso, construí este circuito usando o MAX999, mas seu modelo LTSpice está com defeito. É confirmado pelo suporte do Maxim, espero que eles o consertem.

Vou abandonar esse design, considerando o ICS501.

Respostas:


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No entanto, olhando as folhas de dados, descobri que o MAX9010 gera níveis TTL, enquanto o 74VHC86 aceita níveis CMOS (0,7 * Vcc).

Esse é um bom ponto e eu concordo com você - talvez você deva informar Maxim sobre o circuito desonesto deles. Que vergonha para eles.

Devo prestar atenção especial a esse problema - quais são as condições em que o circuito pode falhar na produção do relógio adequado?

Sim, você não pode usar esses dois chips juntos sem abaixar o trilho de energia na série 74. Talvez tente um MAX999 - é um pouco mais rápido no tempo de propagação (4,5 ns), mas, o mais importante, atinge os trilhos na saída, portanto, acionará o chip 74.


Vai tentar MAX999. A folha de dados também diz sobre a histerese de 3,5 mV, e isso é bom para esta aplicação. O tempo mais rápido do chip não é tão importante, eu acho, ele pode ser ajustado pelas propriedades do filtro RC de entrada. Parece desconfortável a fonte VHC86 de 1 porta (a melhor solução, porque a escolha do chip de 4 portas desperdiçará 3 portas, pois não vejo o local para usar as de reposição).
anónimo

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É provavelmente um daqueles momentos em que o design funcionará bem na prática, apesar de estar um pouco fora do que a folha de dados promete que funcionará. Só porque o dispositivo é garantido para registrar uma alta lógica em V> = 0.7 * não Vcc não significa que é garantido para deixar de registrar uma alta lógica em V = 0,66 * Vcc
nitro2k01

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@ nitro2k01 - essa é uma receita para as coisas não darem tão errado de maneira hilária.
TLW

Utilizando o MAX999 + LVC1G86 para construir o duplicador, e LVC2G74 + LVC1G08 para construir o circuito relógio / 3. Tudo alimentado a partir de 5V.
Anônimo

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O atraso que você precisa é de apenas 25nS. Eu consideraria simplificar o seu circuito para usar dois ou todos os outros três portões no pacote 74HC86 para fornecer o atraso, seu Tpd nominal é 11nS a 5v em 15pF. Sem carga capacitiva extra, o atraso pode ser um pouco menor. Seu atraso será fortemente afetado pela tensão do trilho, portanto, use este método apenas se o trilho estiver bem regulado.


Eu vi esses circuitos. Prefiro que o tempo seja mais controlável - de acordo com minha experiência, diferentes fabricantes podem ter uma grande dispersão nas propriedades de seus dispositivos e, se outro fabricante for escolhido, o circuito pode se comportar mal.
anónimo
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