Si5351 + PIC16F1455 USB controller

[mikikg]

To se doda na "podgrevanje" kada je već stabilna temepratura, nećemo to da mešamo napon/analogiju ako ne moramo u kontrolni mehanizam za temperaturu.

Bitno:
Za ovu našu postavku sa zaključavanjem temperature po frekvenciji, tu postoji generalno dosta različitih rešenja, fazni komparator može da realizuje osim sa ona 3 tipa koja ima u 4046 sa bar još 5-6 različitih rešenja!!!
Taj komparator je veoma bitan da radi što je moguće bolje, nije ni on savršen, svaka njegova nestabilnost isto utiče na krajnji rezultat.

Taj komparator je tehnički MIXER, on daje razliku/zbir frekvencija koje dolaze na IN i LO, recimo ako bi bile iste frekvencije on bi davao DC napon, ako bi se razlikovale za 10Hz onda bi dobili 10Hz na izlazu koji nam nisu u interesu i treba da se filtrira jer sistem mora fazno da se zaključa tako da ipak bude DC.

Dolazimo do klasične RF tehnike, bolje rečeno SDR tehnike!!!
Fazni komparator može da se napravi sa Gilber-cell mixerom, tj sa još boljom postavkom sa duplo-balansirajućim I/Q mixerom, I/Q demodulatorom!
On ima drastično bolje osobine od jednostavnijeg XOR tip I ili ostali Edge tip II ili III iz 4046 komponente, dosta bolju linearnost i ima dva izlaza I + Q sa kojima se operiše transformacija deltaF -> Temp (control voltage).
Ima dosta bolji odnos signal šum, bolju imunost na smetnje, sve karakteristike su bolje da sa tim bez problema može da se sa standardnim komponentama izvuče preko 110dB dinamički opseg, možda i još 10-20dB više, izuzetno kvalitetna postavka!

Na primer Microcircuit (MCL) TUF-3 u duplobalansirajućoj postavci sa i 0 + 90* clock referenca i drugi ulaz je tu u sredini koji se poredi, to je brutalno dobro i niskošumno!
Sa još jednim ili dva OP-AMP poput OPA186 to radi kao izuzetan fazni detektor, od DC pa naviše na izlazu ...
Biče tu tek zanimljivih kombinacija ...

[savan]

Miki to je za iskusne a ja to nisam! : ) Pokusacu nacrtati kako sam zamislio. Cak razmisljam da izbacim i stm32 i tu stavim temp senzor https://www.lcsc.com/product-detail/Temp...55921.html za grubo pracenje temperature, a da mi ostane mesta na donjem lajeru za vref, vref i poklopce bi zalemio tek ako proradi igracka. Svi ti delovi sto si spomenuo su tesko nabavljivi a i ja sam za neku jednostavniju varijantu koju bi mogao da propratim i da razumem. Trenutno nemam ideju za izlaz iz xor osim vref i nekog opamp. Ono sa temp tracking tranzistorom ne razumem. Ni ovo gore ne razumem. Ako dobro kontam, ako bi koristio LTC6655BH koji ima shum  625nVP-P znaci rezolucija iz xor bi trebala da bude 3.3V / 0.000000625=5280000 nesto izmedju 22 i 23 bita, ili prevedeno u C po onom tvom grafu za 1ppm range to bi bilo 25C / 5280000 = 0.000004C ? Iz grafa vidim da je 1ppm = 25C range? To je ono sto bi bilo u xor rangu 10Hz? Jel ja to dobro kroz mozak provlacim ili mi je glava vise nalik na timpan ili kad zinem vise kao perkusije? : ) Znam da ne moze sve odjednom i XO i vref i da je najlakse odraditi sa stm32 sa donje strane ovena zbog lakseg pracenja temperature na grubo sa 1024 oversampla, plotovanja... , ja bi voleo odmah da tu imam i vref pa bi se usudio da sklonim stm32 iz ovena jer kontam da bi mogao da udjem u xor podrucje uz pomoc nekog gotovog temp senzora na grubo i adc-a u koji bi dovukao izlaz iz xor preko nekog bafera, zato sam mislio odmah da na izlaz iz xor stavim onaj opa209 kao integrator da bi mogao taj napon da dovedem i u adc. A cilj mi je sto manje komponente da budu da bude sto manji oven, sa ovim gore temp senzorom 2x2mm i dva kristala i vfref sa donje strane pcb, oven bi mogao da bude ultra malen verovatno tu negde oko 1x1 cm bez tranzistora i otornika, verovatno 2x2 cm bi to moglo da se izvuce. Mogao bi da probam ovako sa MJD122 i 40 ootpoornika i koje bi poredjao po ivicama ovena? https://forum.yu3ma.net/showthread.php?t...#pid134123

[savan]

Miki ja tu nesto pokusavam u Tini sa vref i current mode amplifierom sa dva opampa i load otpoornika pa dolazim do neke ideje, sta mislis da upotrebimo LT3045 i njega da opteretimo sa nekim load otpornicima a njegov FB da iskoristimo nekako uz napon iz xor i da njime kontrolisemo LT3045 ? Imamo i CC i CV i EN pin koji takodje moze da posluzi recimo kod overtemp gde preko mcu mozemo da ga ugasimo, i veoma je malih dimenzija pa moze i u oven, pa ga iskombinovati da prati i Vtemp i current na load otporniku. A napraviti tako da iz grubog podrevanja kada predje u fino podgrevanje da ova analogija oko LT3045 preuzme tu finu kontrolu nad LT3045. Ne znam jel ostvarivo?

Ovo sam nesto u Tini pokusavao ali nisam siguran dali je to dobar nacin, ali sam podesio tako da kada je iz xor 3.3V na load otporniku je struja nula.

[mikikg]

LT3045 dobar IC ali je ozbilno skup za jedan LDO, gledao sam recimo taj rang cena ima ADR4520B 2ppm referenca oko 11$ ili sledeća dobra a dosta povoljnija varijanta je LM4140A 3ppm oko 5$.

Shum je bitan ali ne toliko zato što može sa velikim kapacitetom elektrolita da se dobro isflitrira.

Probao sam juče običan TL431 kao šunt regulator sa 2200uF paralelno, odozgore bias preko 820R sa 5V, prespojena Katoda i Ref ulaz pa daje tačno 2.5V, to sam iskoristio da napajam jedan XO oscilator sa oznakom JCO8 3V3 20MHz +/-25ppm.
Taj XO troši svega 1.8mA !!!

Interesatno je da taj oscilator može da radi sa svega 1.65V naponom pa sve do 3.45V (testirao sam taj opseg) i menja mu se naravno frekvencija ali vro vrlo malo, reda do 1-2ppm za taj relativno širok opseg promene napona napajanja, sa tim može da se malo "trimuje" izlazna frekvencija.

I dalje je XO vrlo osetljiv na temperaturu, utiče i napon ali u dosta manjoj meri, svakako napon treba da bude stabilan.

Kada se temeperaturno stabilizuje običan TL431 on postaje vrlo dobra referenca za napon sa zanemarljivim šumom, oscilator troši 2mA i TL431 to sve radi direktno bez dodatnih elemenata.
Isto tako LM4140A koji je tempraturno još stabilniji može do nekih 8mA max, treba nam do 2mA tako da i on može direktno na takav neki oscilator.

Dakle referenca poput LM4140A je skroz OK i tek dobro radi kad se drzi u svom OVEN, njenih 8mA treba ustvari samo bufferovati sa dobrim OP-AMP poput OPA192 koji može do +/-65mA da gura praktično svaku kritičnu komponentu posebno ili grupisano, da gura XO i TCXO i fazni komparator i da ima dobra i stabilna referenca za PID.

To nije nov pristup, odavno se koriste fini OP-ovi za super fine regulatore za mali nivo potrošnje, sa OP-AMP napajaju OP-AMP-ove, na primer ima Aplikaciona Nota za LM4562 (BatoMM) za gramofonski pred-pojačavač gde sa jednim LM samo napajaju druge LM-ove.

[savan]

Me zmam gde gledate ali preporucujem da gledate LCSC jer je uvek korak ispred cenovno od svih ovih Mousera Digikeja i slicno, prevoz da ne pricam, ovaj LT3045 na lcsc kosta samo $3.7 ! Cetiri komada u paraleli za 2A i noise/4 stane u taj kvadrat 1x1 cm, 16 komada u paraleli za 8A i nose/16, i to stane na 2x2 cm, tacno razmisljam da nikad vise ne pogledam neki drugi regulator tipa diskretni. LT-u samo dodati jedan dobar vref na set pin kao sto je u d.s. i tu je noise onda 1/f i mesta na pcb koilko hoces. Nisam mislio da nam LT3045 bude regulator za ovo nego njega da upotrebimo kao grejno telo za oven uz njegove load otpornike : ) On je vec sam po sebi ultra niskosuman i ultra brz kao regulator, ultra high psrr... i malih dimenzija samo 3x3mm, imali bi 2 do 2.5W, te njegove precizne programabilne pinove za CV i CC iskoristiti za odrazavanje temperature, to sam mislio. Pomocu tih pinova napraviti PID. I uvek mozemo da ga iskljucimo recimo kod overtemp ili da mu ugradimo mehanizam za prebacivanje kontrole sa grube kontrole (dok xor ne pusti neki napon i javi da smo upali u podricje bliske frekvencije) na PID finu kontrolu koja preuzima dlalje. Ideja na grubo! Tu bi ustedeli dosta stvari ako bi to ikako moglo da se ostvari njime.

I ova vref kosta tu negde $9 https://www.analog.com/media/en/technica...6655ln.pdf

[savan]

Miki ovako nesto bi bilo ok?

[mikikg]

Tako nekako, malo je nepregledna shema ...

Ne vidim lepo PID postavku, tu je negde NPN tranzistor i otpornici za grejanje?

BTW: da bi održavao temperaturu sa tom tačnošću, neophodno je odprilike da se dozira +/-1µW snage za grejanje u OVEN !!!
Grejač mora da bude na stabilnom naponu napajanja, NPN bi trebao da se "linearizuje", ne znam kako.
Ima "smart-tranzistor" LM395, TO-220 kućište, on bi mogao da bude zamena za NPN, makar ima zaštitu.
Sam OVEN treba da se napaja sa stabilnih 12V koji moraju da budu van OVEN-a.

Ili uvesti koncept "double-oven" kao kod MV-89 ...

[savan]

Imas gore sliku u post 303 to ti je to iz post 306 stim sto umesto 2n5551 ide MJD122 a load je 40 otpornika od 1k. Koju struju da podesim kada je xor u rangu, 10mA je ok? Znaci kada xor udje u rang n raspolaganju bi bilo 10mA na load otpornicima i kako je frekvencija sve bliskija i bliskoija tako linearno opada struja do nule. Kako si zamislio pid? To jos uvek nisam iplementirao. Takodje moram da smislim nacin za brzo grejanje dok frekvencija jos uvek nije bliska, mislio sam da dovedem na bazu direktno 3.3V sa gpio preko jednog otpornika na bazu i cim xor udje u rang da se taj napon iskljuci jer onda preuzima xor svoju dalje funkciju finog podgrevanja i odrzavanje temp. Takodje ovo je je zeznuto jer nema mehanizam za iskljucenje ovena, na primer ako frekvencija ne bude bliska ni na 80C mora nesto da postoji da iskljuci oven! : ) Dali neki poluprovodnicki digitalni prekidac staviti na bazu?

Edit: iskljucenje moze preko EN pina na lt3042, to je za svaki slucaj da ne ode temperatura u puff : ) Nadgledacu je na grubo preko stm32 i onog i2c temp senzora sto sam predlozio da ga stavim umesto stm32, stm32 ce bit van ovena.

[mikikg]

Pogledaj ovo, to je PID za temepraturu, vidiš "grejač" LM395 isto radi u kratkom spoju.
Sve isto imamo samo umesto tog LM34 kao temp senzor imamo onaj fazni detektor, verovatno Tip 2, taj nam treba kao informacija.
Ostalo oko reference i OP-ova uzimamo ove predhodno spominjane.
Otpornici, koristi koliko možeš 10k 0.01%, to ima da se nabavi sa korektnom cenom. Postoje i resistor-array ali slabo na stanju, to je najbolje.
Set-point mora da se nadje, ne znam napamet, neka gu ta mesto za neki trimer pa će da uskladimo kasnije sa fiksnim otpornicima.

I da, treba napraviti "backup" varijantu, ako iz bilo kog razloga to sa faznim detektor ne bude radilo kako treba, ceo taj hardware može da se "normalno" zaključa i po temperaturi preko RTD senzora, najbolje PT100, PT1000, on se podmetne tamo umesto faznog komparatora, imamo fiksne/referetne napone, stavi se jedan otpornik za bias i nadalje on radi svoju ulogu.

http://qrp.gr/qrp/index.htm

[savan]

To je znaci pid varijanta. Mozda je bolje ne znam rasporediti 40 x 1k otpornika ceo krug oko ovena, ako bi se islo na varijantu da tranzistor bude u kratkom spoju a oven ce vec biti poprilicno velik tu negde ne veci od 15x15mm bojim se da nece temperatura ravnomerno da se rasporedi po ovenu, ovako 40 otpornika paralelno 1k to je 25 ohm kao load, i na to samo dovesti dovoljnu struju da se svi ravnomerno ugreju po ivici ceo krug? Tu je blizu i poklopac tako da ce i on da se greje ravnomerno.

[savan]

Nacrtao sam shemu, treba samo jos da rutiram neke od pinova koji nam trebaju sa stm32. Otpornike sam stavio od po 499 ohm 40 konada koji formiraju 12.5 ohm load, a na bazi jedan fiksni limit otpornik + 50k pot preko koga podesavamo load struju. U sim sam trazio koja je to safe struja za svaki otpornik tako da ne predje njegov limit i ujedno da ukupan load bude 0.5Wmax. Probna plocica bi bila na usb bez drgih eksternih napajanja cisto ono za probu. E sad ako imas vremena pogledaj sta bi moglo da se poboljsa, da se doda i bekap sa rtd, pinovi za neko eksterno napajanje, jumperi... da sto manje posle mora da se dira plocica i da nam bude lakse. Dodao bi i neki gps modul sa lcsc https://www.lcsc.com/products/GNSS-Modules_940.html, ne znam koji bi bio ok? Ovaj mozda?

[mikikg]

Trenutno sam na putu, vracam se sledece nedelje, tad mogu detaljnije da pogledam.

Za GPS modul, nije problem bilo koji modul za koji ima konfiguracioni program, da moze da se podesi na PPS neka frekvencija, U-blox to ima, za ostale ne znam.

[savan]

Kad budes imao vremena pogledaj, dopravio sam shemu i definisao pinove na stm32, popravio malo opamp filtraciju.

[savan]

I ovaj je zanimljiv za phase lock figure 49! Cini mi se da bi mogao da pruzi 1bit pdm fb signal za ddpd? Ovde sam nacrtao ideju kako bi mozda mogao fb za ddpd da se uradi -> https://forum.yu3ma.net/showthread.php?t...#pid134393