Resistor Match

[4kTRB]

Det blir inte komplicerat med ovanstående lösning men
det blir väldigt mycket IC inblandade. Varje komparator
kräver 2st 4-bits komparatorer.

Så jag tänkte om och försöker hitta en lösning där jag
sveper jämförelsenivåerna steg för steg och samtidigt
roterar inkopplingen av LED. Ett alternativ är att ha
2st LED att visa vilket intervall match hamnar inom.

Det här gör att det endast behövs 2st. 4-bits komparator IC.
Tillkommer lite extra logik för att välja ingångsvärde till A samt att
växla mellan dioderna. Om det hela utförs tillräckligt snabbt så
undviker jag "blink-effekten".

[4kTRB]

Tänker mig något i stil med schemat nedan.

Ringräknaren roterar en nolla och latchar i tur och ordning fasta 8-bits data
till komparatorn som ger resultatet på dess 3 utgångar. Resultatet grindas
med en 1:a från icke Q hos ringräknaren, och stämmer det mot rätt LED-drivare
så tänds aktuell LED.

De 2 eller 1 lysdioder som aktiveras motsvarar aktuell match.
En ensam LED lyser för <=0.1%, >1% eller då nivåerna hamnar på 0.25%, 0.5% eller 1%.
2 LED lyser för 0.1% < IN < 0.25%, 0.25% < IN < 0.5% eller 0.5% < IN < 1%

Jag behöver koppla upp på labbdäck och se om det hela kommer fungera.
Logik brukar bjuda på oväntade resultat ibland.

Enda som saknas i schemat är en klocka och preset-logik av ringräknaren.
Jag tror det kommer gå att få plats med på ett 80x100 kort.

[4kTRB]

Jag var tvungen att modifiera op-kopplingen som levererar referensspänningen.
Använder mig av den koppling som National har i sitt datablad, 33 ohm i parallell med 1uF.
Den kombinantionen kräver en op med bra drivförmåga så en NE5534 blir bra.

Injusteringen går till så att 0V appliceras på IC8 - LP-filter-ingången. På V+ fås då i mitt
fall en spänning på -6mV då jag inte har någon offset-trim applicerad på IC8.
Offset justeras i stället med bryggan så 0000 0000 fås som utsignal från A/D:n.

Sedan vrids 0.498V in på V+ och referensspänningen justeras så att utgångarna precis slår om
från 1111 1110 till 1111 1111. Vrids nu V+ upp till 0.500V så fås en stabil 1111 1111 utsignal.

Det hela blir väldigt bra även om det inte blir riktigt på mV rätt för spänningar under ca. 100mV.

Ja det hela fungerar riktigt bra och nu kan jag snart börja labba med komparatorerna.

Brytfrekvensen för LP-filtret ligger på ca: 30Hz.

[4kTRB]

Fick omvärdera logiken till lysdioderna då det inte blir riktigt vad jag ville.
4 LED som visar om match hamnar under eller lika med en viss nivå räcker ju faktiskt.

Tog hjälp av Logic Friday som är riktigt användbart även om det blir enkel logik som i det här
fallet. Man kan testa olika kombinationer av grindar och se vad som ger minst med kapslar tex.

[4kTRB]

Caddat ett A/D-kort med en ADC0804 som omvandlar kontinuerligt.
För det ska bli bra enligt databladet så ska INTR och WR få en logisk
låg nivå vid uppstart. Jag valde några 555:or att sköta den biten även
om det går lösa på enklare sätt. INTR är en utgång men det fungerar bra
att med utången på en 74LS00 sänka den låg tillfälligt.

Sedan så ska man enligt konstens alla regler dela upp jord i en digital
och en analog del. Så jag placerar alla analoga signalkomponenter till vänster
och alla digitala till höger. Sedan så ansluter jag de skilda jordplanen i en
punkt genom att löda en koppling mellan padsen AGND och DGND.
Hoppas detta ska vara riktigt tänkt, borde inte ge sammanblandning av cirkulerande
jordströmmar. Vet inte hur viktigt det är i just den här applikationen men det var
lite kul att få testa på att tänka i de banorna.

Nästa kort blir de komparatorer som ska jämföra A/D-omvandlarens bitar
med fyra fasta digitala byte och presentera resultatet med hjälp av lysdioder.
Korten ska kopplas samman med en flatkabel.

[YngLi]

Överspänningsskyddet T1 och T2, BC547B, hur funkar det?

[4kTRB]

Samma som 2st dioder.
Signalen begränsas till max 5.7V och min -0.7V.

[YngLi]

Skall inte basen hos den nedre transistorn vara ansluten till transistorns kollektor och emittern på den övre transistorn vara ansluten till +5V samt dess bas ansluten till kollektorn i så fall?

Ändring, tog bort ett felaktigt påstående. (Att backspänd bas emitter kanske kunde ställa till det)
Ändring2, Orkar inte tänka, men de backspända bas emittrarna kanske kan ställa till det ändå, eller nästan i a f.
Ändring3, den nedre transistorn borde också isåfall ha emittern kopplad till den signal som skall begränsas.

[Pinkevin]

YngLi: Med basen kopplad till emittern på en NPN-transistor nyttjar du den övre NP-halvan, vilken (så långt mina kunskaper sträcker sig) approximerar en diod.
Kretsen är alltså korrekt.
Se bifogad bild, och följande.

[4kTRB]

Jag funderade också först på vad det skulle vara för skillnad med
sådana standard transistorer i jämförelse med tex billiga 1N4148.

En stor skillnad är, åtminståne när man simulerar i LT-Spice, att
transistorerna klarar att hantera högfrekventa transienter eller
snabba signaler, börjar märkas redan vid 1MHz sinus och märks
tydligt vid 10MHz sinus. Om det har stor praktisk betydelse vet jag inte
men tyckte det kunde vara kul att implementera.

[YngLi]

4kTRB, Pinkevin, ok, Tack!

Edit, Visste inte att det fanns så många olika olika sätt http://www.circuitstoday.com/monolithic-diodes

[4kTRB]

Det där är kända saker, särskilt för IC-konstruktörer.
Jag hade satt dit dioder om jag inte råkat läsa några scheman
som en tysk radioamatör använder i sina VLF-byggen.

[4kTRB]

Avbryter med lite bilder.
Testade att lägga en vit papp i badkaret och det blir fint ljus. En aning färgstick dock från emaljen.

Styrkortet för S/H- och switch-signaler



Kylelementen är plockade från skrot

[4kTRB]

Så nu är A/D-kortet monterat.

Blev en del funderingar då omvandlaren strejkade.
När jag hade den på labbdäcket och endast gav den en startpuls
på INTR och WR så skedde en omvandling av aktuellt värde och
sedan så höll sig detta värde fast på utgångarna även när analogingången
ändrade sig. Därför implementerade jag en oscillator som skickar nya omvandlings-/reset-pulser
på pinne 3 och 5 och det hela blev bra. (enda felet med schemat blev grinden IC4C
som låste oscillatorn, men den var lätt att koppla förbi).

Men nu på kortet fungerar det ej att ha det så. Hela konstruktionen för startpuls
är feltänkt. INTR/WR ska bara gå låg och sedan näst intill sväva fria, inte ha någon
lågohmig pullup mot 5V.

Löser det hela genom att koppla utgången på IC7 via en emitterföljare
med en PNP och byter R36 mot en 100k som fungerar som emittermotstånd.
Nu sänks INTR/WR till ca: 0.5V vid start och det räcker som reset.

Ja då sparade jag en 74LS00 och 2st 555 plus att jag vet hur det fungerar!

För övrigt fungerar allt som tänkt.

Lurig IC.

[4kTRB]

Jag började fundera på om min Toleransformel verkligen stämmer.
Och det gör den inte.

Kommer fram till det enkla sambandet att om jag kallar match för T så gäller

T/100 = (Ra -Rb)/(Ra+Rb)

och

Rb = Ra(100+T)/(100-T)

där T är till exempel +1% eller -1%

Sambandet baserar sig på strömmarna genom Ra och Rb matade med samma spänning.
Lika ström ger perfekt match och all ström eller ingen ström i ena motståndet 100% missmatch.
Alltså Ra = 0 och Rb = 0 ger perfekt match medans om Ra = 0 och Rb = avbrott ger 100% missmatch.
Om Ra = avbrott och Rb = avbrott fås också perfekt match.

Det här blir givetvis viktigt nu när jag ska kalibrera instrumentet.

Ex.)

Ra = 60000
T =+1% => Rb = 61212
T = -1% => Rb = 58812

Ra = 61212
T =+1% => Rb = 62449
T = -1% => Rb = 60000

Ra = 60000
T = +100% => Rb = avbrott
T = -100% => Rb = 0

Jag har tänkt mig att 500mV ska motsvara 1% missmatch.
0.5% => 250mV
0.25% => 125mV
0.1% => 50mV

Det här stämmer hyffsat bra med vad instrumentet visar.

Jag utgår från 2st 0.1% matchade resistorer.
Beräknar hur stor avikelse i ohm som de olika %-värden ger och
seriekopplar ett motsvarande motstånd med den ena resistorn och
mäter vilken utspänning som fås. De 0.1% matchade resistorerna jag
inhandlat visade sig vara väldigt bra matchade så det bör fungera bra
att göra så här.