Si5351 + PIC16F1455 USB controller

[mikikg]

Ovo je koncept, postoji i "sirotinjska" varijanta sa Si5351 umesto LMK, svodi se na isto.

Kada se ovako nesto pokrene, tek onda kreće fenomenalna pomoć od LMK, on ima kompletnu diagnostiku za poredjenje neka dva izvora clock-a, mogu da se definiše opseg "hvatanja" razlike, može da se podesi da aktivira jedan ili više svojih GPIO izlaza na osnovu razlika + sva ta diagnostika može da se prati preko MCU i I2C.
Bitno je da se zna da li su te frekvencije bliske ili različite, XOR komparator može samo u vrlo uskom opsegu da hvata, recimo do 10Hz razlike što je OK za super-finu kontrolu, to se pretvara u 0-3V3 kontrolni napon posle LPF dok interna ostala logika od LMK prati te veće razlike jer kad se poveća mora da se promeni DIVIDER da opet upadne u XOR opseg.

PS: Ovaj XOR je nacrtan tu kao posebna komponenta, tehnički mogu da se iskoriste 3 slobodne nožice na PIC-u i da se sa njim preko CLC modula realizuje ta XOR logika, komponenta manje.

[savan]

To je sve za audio? Odakle dolazi dig audio? Da li izvor ima mogućnost da primi master clock spolja, pa da mu vratiš taj savršeni clk kao master? Ako ne, neko/nesto će morati da se bori sa clashom domena.. neki sample rate converter.. Msm dobro je svakako napraviti najbolje sto moze.. kao vežba, ali praktično možda i nema previše smisla ako je izvor zvuka nešto što dolazi sa usb npr..

CT7302 je sample rate converter ili SRC bidge, ima nekoliko modova u sebi da se podesi kako se zeli da radi, full asinhrono ili sinhrono sa necim, ja koristim asinhrono. Kod njega je jos zanimljivije ovo:  SRC / ASRC 32 bits dynamic range (192dB), THD+N (-174dB). E sad on radi na kristal, moze i na eksterni klok, u oba slucaja radi odlicno ali mu definitivno treba neki stabilan klok i onda je to prava stvar.

[savan]

Au MIki svaka cast ovo je super, to je to! Samo nebi valjao xor jer bi imali high i kada su oba XO low. A sto mislis da tu umesto xor nebi mogao neki stm32 pwm compare uz pwm adjust istovremeno? Istovremeno bi sve komponente mozda stale u oven 3x3cm gde bi osetljive isle sa jede strane pcb a digitalne sa druge strane pcb.

[savan]

Na primer AC cut kristal bi savrseno legao uz black pill kristal da se dobije phase lock, znaci na grubo bi se poterala temp do prvog locka i tu onda treba odrzavati konstantno na lock i to je taj koncept? Jedan fini hrtimer i pwm stm32 mcu i to je ekstra : )
Koji mosfet bi tu mogao da dodje na @par MHz pogodan za pwm za oven? Ovo za XOR gore ja bi pre stavio OR neki iz Potato serije, ili jos bolje bi bilo ako bi sve moglo iz stm32 da se radi uz pomoc pwm capture-compare, nikad to nisam koristio pa nemam ni ideju na kojoj freq brzini moze da se uradi capture-compare, moze li da bude sample na par MHz?

[savan]

Analogna verzija ovena tj ovog koncepta sa dva kristala?? https://pe2bz.philpem.me.uk/Power/-%20Pu.../cir10.htm

Mogao bi i neki fifo sa par flip flop, namestiti logiku tako da ako je gornji kristal brzi od donjeg da u fifo smesta "1" ili ako je donji kristal brzi da u fifo smesta "0", i na osnovu binarnog broja lupam blizem 0101010101.... mcu precizno zna dali je phase lock ili nije phase lock, u isto vreme imamo DUTY za pwm pa bi to moglo samo od sebe da se zakljuca na neku pogodnu temperaturu! Na primer fifo nam je 32 bit znaci imali bi 32bit stvar za pwm! Samo je pitanje kako osmisliti.

[mikikg]

Treba u analognom modu da radi izlazni stepen, od DC- do par Hz, nije dobar PWM jer je IZUZETNO BUČAN, mnogo mnogo buke bi pravio i to se neradi sa tim na tom mestu, neophodno je da radi u nekom Analognom modu, zato ima LPF, on počisti svu tu buku i dobije se na kraj lep fin DC napon sa kojim se dalje nešto upravlja.

[savan]

Zar nebi pwm railo isto to sto sada radi XOR u smislu buke?

[mikikg]

Uzgred, kad bolje pogledam ovaj grafikon, mislim da sam hteo da idem do 85*C, tad sam prestao da podgrevam Black Pill.

Ovaj desni "glitch" na 80.973*C nije moja greška kod merenja nego je to PONAŠANJE KRISTALA, to je "TURNING POINT" temperatura ~80*C za taj konkretni kristal i vidite šta se desilo, naglo je promenio fazu temperaturne zavistnosti, do te tačke ppm razlika je išla na niže sa porastom temperature a posle te tačko osim što je frekvetno skliznuo počeoo je ide u suprotnu stranu, ppm razlika ide na više sa porastom temperature.

Svakako ta konkretna tačka treba da se izbegne, ili ispod ili iznad te tačke da se radi, verovatno je bolje ispod da se ne kuvaju toliko sve komponente.
Ima verovatno da se nadju kristali sa drugim tim tačkama tj temperaturama, recimo sa 60*C pa onda možda može da se nadje presek neke tačke gde je jedan sa pozitivni a drugi sa negativnim koeficijentom i tehnički bi postojao ekvilibrium koji bi sam sebe mogao da kompenzuje.

Mada nije problem da se invertuje signal kako god.

Takodje, pogledajte ponovo blok šhemu sa PIC(STM) i LMK, tu postoji PID, sve tri komponente su prisutne, neke mogu da se menjaju neke ne!
Konkretno P može da se meja u vrlo širokom opsegu (preko delitelja) , D je XOR on je manje-više fiksan i I je ustvari LPF koji je u toj kombinaciji fiksan.

Postoji mogućnost da se doda recimo LTC1043 (Dual Precision Instrumentation Switched Capacitor Building Block), programabilni filter koji se upravlja frekvencijom što je u ovoj kombinaciji idealna stvar jer imamo LMK koji može da postavi i dodatne neke izlazne delitelje tako da se postavi na OUT7 opet neka frekvencija od 1Hz do koliko treba tako da se sa tim utiče na karakteristiku LPF tj njegov bandwith i prelomne frekvencije pomoću upravljačkog signala koji je došao digitalno, tj običan clock koji gura LTC, to je promenljiv filter.

Takodje isto LTC1043 pruža razne druge pogodnosti gde se recimo GAIN može menja sa promenom frekvencije, isto sjajna stvar, pogledajte DS i primere šta sve radi taj IC.
LTC1043 isto dobro radi u kombinaciji sa Si5351.
Odličan IC za analogno signalno procesiranje ali se upravlja sve nekom frekvencijom što je za Si5351 i LMK "dobar dan", bolje sa tim da se upravlja nego sa analoginm DAC i naponske reference.

Praktičo može da se napravi potpuno analogni PID gde bi se mogli da se menjau digitalno preko frekvencije neki parametri kao dodatna fleksibilnost na HW nivou.

[savan]

Steta sto lmk ima jako losu faznu karakeristiku, -70dBc@10Hz nije dobro za audio namenu, to sam nekako preskocio tek juce sam video taj graph u d.s. : (
Ali za ovaj oven koncept bi legao samo tako. Da i ovaj gore fcga je ekstra, gde samo pronadjes to sve tako dobro! : )

Konkretno za moju namenu za digitalni frontend sa ocxo i vref bi bio dobar driscoll tip drajvera za kristal, on ima najbolju faznu karakteristiku ali to je vec mnogo komplikovano i oven vec nebi mogao da ima male dimenzije jer bi i komponente driscola morale u isti oven, zato i dalje mi je u glavi ct7302 kao kristal driver, najidealnije pronaci neki sc cut 12MHz jer onda taj jedan CT moze da se iskoristi u isto vreme i kao anything2pcm, pcm2dsd, a vref za neki tip dc regulatora. Ovaj freq2oven prakticno napraviti stvarno bi se tu mnogo moglo nauciti i neke druge ideje bi tu mogle da se jave, stvarno mi se svidja ta ideja sa frekvencijom jer i onaj push pull regulator sa napon2freq sto sam pokusao da napravim uz Draganovu pomoc je slicna zamisao da se frekvencija koristi kao fidbek za digitalnu kontrolu regulatora : )

[mikikg]

Da i ovaj gore fcga je ekstra, gde samo pronadjes to sve tako dobro! : )

Isto su pitali i Jim Williams-a gde nalazi otpornike i komponente za njegove aplikacione note

Dobra komponeta se lako "zapamti i sačuva" u glavi a fizički je tu negde, bar je bila tu na toj hrpi zadnjih 15-ak godina ...

U kadru su HP, HP, HP i TEC, sve ostalo Jim Williams je pravio sam, DIY, pravi pravcati Do It Yourself sa komponentama "koje nadješ na stolu". Većina njegovih aplikacionih nota i radova za Linear Technology su tako nastale ... Pločice je pravio sklaperom na bakru direktno pa posle to davao mladjim kolegama da precrtaju i testiraju lepo ...

[savan]

Neverovatno : )

[mikikg]

BTW: Onaj "simpatični" PID kontroler što sam docrtao kod STM32, zanimljiva spravica, košta oko 5k$ i koriste ga za regulaciju temperature lasera i sprava koje rade sa laserima! Ima ulaze za senzore i izlazni drajver do 15A za TE (Thermo Electric, Peltier).

https://www.teamwavelength.com/product/t...nstrument/

Koncept sa frekvetnim merenjem je dugoročno održivo jer se frekventna referenca može dobiti preko GPS ili lokalnog nekog visoko-stabilnog oscilatora, može da se prati dugoročno odstupanje i driftovanje samih "mernih sondi" jer definitivno sve driftuju, i PT100 i PT1000 i sve ostale samo što je sa ovim tehnikama koje rade sa frekvencijom malo lakse je je standard/referenca relativno lako dostupna dok sa naponom je to veća komplikacija.

U metrološkim institutima se sve sonde pojedinačno prate i kalibrišu i uporedjuju sa drugim etalonima minimum jednom svake godine.
Kada bi znali koja je komplikacija isklaibrisati PT1000 na tačno 20.000*C i da se izmeri tačno njen otpor pri nekoj apsolutno tačnoj struji (1mA na primer).
Prati se iz godine u godinu ponašanje sondi da bi došli do kombinacija koji tipovi sondi ili proizvodjača ili u kojim radnim uslovima daju najmanje odstupanje i driftovanje tj sveukupno da imaju najbolju dugoročnu ponovljivost i stabilnost.

Kod frekvetno/temperaturno zavistnih senzora ili elemenata frekvetni etalon može da ima izuzetno veliku tačnost i ponovljivost i on je ključ te metrološke baze koja sa vremenom drži vrlo stabilno svoje referetne veličine i može lako da se uporedi sa drugim etalonima.

[savan]

Da ovo je super, vec mogu u i da zamislim onaj sklop sto si radio sa Macolom da ima u sebi i precizan Cref preko kojeg znate koji je tacan otpor pt senzora i onda ovo sve po redu preko freq..
Ne mogu samo da napravim figuru u glavi kako bi se to moglo odraditi preko pwm compare-capture, nekako bi valjalo dovesti oba kristala na pribliznu vrednost pa kroz taj pwm kompare dobila razlika frekvencija na osnovu koje dalje odradila autokorekcija tamo nekog drugog preciznog pwm koji koji je prikljucen recimo na ovaj freq2napon, verovatno da moze da se ostvari komparacija neke dve frekvencije preko lmk da se dobije razlika u frekvenciji na osnovu koje dalje stelujemo neki fini pwm koji kontrolise ovaj freq2napon, i to tako zakljucano u loop i ovom rezolucijom 0-3.3V @ 0.1C bi izuvalo sve ove dacove i vrefove bez pogovora : )

Edit: mesam ja tu babe i zabe, pwm compare nema ovde sta da trazi jer tu je razlika jako mala izmedju dva kristala zato si stavio taj xor koji hvata tu finu razliku od 10Hz dok ne dodje do faznog poravnanja. Xor ustvari tu ima svrhu da posalje interupt mcu i da kaze da su dve frekvencije spojene fazno, to mi je jasno. Jasno mi je i upotreba lmk, sa njim bi se stelovala frekvencija dobijena s jednog od kristala do tacke gde xor dalje preuzima. E sad nije mi jasna ta treca stvar koja treba da kontrolise oven, odakle se dobija ta treca stvar, pwm ili sta vec, isto iz lmk samo sa drugog izlaza? To mi je malo nejasno ako bi sad tu frekvenciju prosledili na freq2napon, tu je rezolucija ravna nuli, jer za rezoluciju 0-3.3V treba nam promenjiva frekvencija od recimo 0 do 100k ili od 100k do 200k nebitno na freq2napon sklopu. Kako si zamislio ovu trecu stvar? Ja bi se usudio cak i da krenem sa crtam sheme da se to eventualno i prakticno proba, ali mi je nejasno i dalje. : )

[mikikg]

Fazni komparator je inače zanimljiva stvar, to je osnovni element za PLL, fazno zaključana petlja.
On sam po sebi je neka vrta D/A konvertera u kombinaciji sa LPF (recimo običa R/C stepen).
Recimo na jedan ulaz dolazi 10'000'000.0Hz a na drugi 10'000'001.0Hz razlika je 1*Hz i ta razlika se pretvara bukvalno u duty-odnos signala koji i dalje radi na 10MHz, zato je to zgodna ta visoka frekvencija jer mnoooooogooo udaljena od DC-a i relativno je lako sa prostim LPF to počistiti i razdvojiti.

I samim tim opsegom za "hvatanje" može da se manipuliše što je još jedna dobra osobina tog pristupa sa LMK, isto ovo gore što sam opisao samo umesto 10MHz sve to podešeno tako da radi na 1MHz pa se tu hvata razlika koja je onda tehnički 10x veća po vremenu pa samim tim i opseg hvatanja za XOR.
Može isto i na 100kHz, 10kHz, može i u suprotnu stranu 100MHz ako se ispostavi da je tako bolje, praktično postoji veoma velika fleksibilnost i dinamika takve postavke samo treba sve te parametre dobro uskladiti i dovesti u najoptimalnje opsege, sve se na kraju to nekako integrira i filtrira jer upravljamo temperaturom kao sporim procesom.

[savan]

Znaci LMK ima mogucnost da na jednom od svojih izlaza daje ovu razliku frekvencije kao neki pwm? Jel to dovoljna rezolucija i kako uopste zakljucati dva kristala jedan 10MHz i drugi 1MHz u xor?

[mikikg]

Ne, oba izlaza za XOR su postavljena na istim (sličnim) frekvencijama, oba na 1MHz ili oba na 100kHz, na to sam mislio.

[savan]

Da ovo za xor mi je jasno i logicno da freq obe budu priblizne kak obi bil u opsegu xor. Ali nije mi ni dalje jasna ta treca stvar sto sam opisao u post 273, gde se kaci freq2napon to mi nije jasno.

[mikikg]

Ovaj gospodin objašjava veoma lepo sve oko RF tehnike, evo i PLL.

[savan]

A sad mi je jasno! Prakticno ne treba nam ni LPF ali ajde neka postoji jedan mcu koji nadgleda lock kad vec imamo mcu, i to je super. A na xor izlaz ide ovaj LTC F2V pa na njega neka fina anlogija koja kontrolise oven : ) Lepo smisljeno i jako zanimljiva igracka! Pokusacu ja to da nacrtam, da simuliram to sto mogu, da pogledam detaljno u d.s. od lmk... : )

[savan]

Miki jel ovaj LTC moze da ide na vecoj frekvenciji od 30kHz , u primeru su dali F/V za do 30kHz, ne svidja mi se sto je to jako blizu audio benda.
Edit: integrator se trazi za xor : )