Отладка генератора на ЛА7

[vladyka1701]

Приветствую. Собрал ради спортивного интереса генератор на CD4011 по схеме из книги Борноволокова -- радиолюбительские схемы.

http://radiostorage.net/3021-funkcionalnyj-generator-na-mikroskheme-k176la7.html

Столкнулся с крайне неприятной проблемой. Генератор генерирует, НО не на 35-3500Гц, а на 3 МГц! Исследовал плату на ошибку -- пока ничего не обнаружил. Синус -- вроде бы синус, а вот меандр -- нечто синусоподобное. Думаю, это уже последствия огромной частоты.

Подскажите, что может вызвать такую дикую частоту? Понимаю, что точно сказать невозможно, но в какую сторону хотя бы смотреть?

P.S. Вместо 100к подстроечника установлен 200к переменник, вместо подстроечных 1М установлены постоянные 1М. Питаю ЛБП Siglent spd3303x-e.

Заранее благодарю за советы.

Во вложении есть файлы платы, которую я сам сделал при помощи САПР DipTrace. Ошибок быть не должно.

Genv2.dip

Gen.dch

Изменено 21 марта, 2018 пользователем vladyka1701

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[aduinshik]

Тоже интересно узнать мнение профи

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[vladyka1701]

P.S. Резистором смог добиться изменения частоты примерно в диапазоне 1.7-2.6 Мгц. Однако это совсем не то, что я хотел. В одном из крайних положений потенциометра генератор "затыкается" -- не берёт ток и, соответственно, ничего не генерирует.

Схема, вроде, простая, однако отказывается адекватно работать. Не могу понять, что же там так завышает частоту.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[минздрав]

35 минут назад, vladyka1701 сказал:

Ошибок быть не должно.

И тем не менее они есть, наверное - монтаж, оборванные дорожки, неправильные номиналы и тд...

[Крашер]

Ёмкость конденсаторов перед впаиванием не проверяли? 

[KomSoft]

Если резистор указан правильно, значит промахнулись с конденсатором в 1000 раз - поставили пикофарады вместо нанофарад, например. Это во-первых. А во-вторых -  зачем такая ограмная плата и длиннющие дорожки, Для генератора - это лишние емкости-индуктивности, которые приведут к его нестабильной (непредсказуемой) работе - это на будущее. Ну и @минздрав в чем-то прав.

[mail_robot]

судя по тому как это спаяно даже плата была вытравлена шиворот навыворот. О достоверности остальной информации я вообще молчу в таком случае. Там если проверить внимательно еще наверное вагон ошибок найдется

[oldmao]

CD4011 не является полным аналогом К176ЛА7. В частности, в аналоговом режиме он работать не будет по причине наличия выходного буфера (смотри 3 страницу даташита). А в этой схеме D1.3 и D1.4 включены инвертирующими усилителями. Так что эта схема с данной микросхемой правильно работать и не должна.

[Grishanenko]

Понадобилось дополнить аналоговую схему простой пищалкой.
Под рукой оказалась К176ЛА7. На соплях все проверил, подстроил приятную частоту. R1=220к, C1=100n.
Развел плату под smd, заказал на Ali CD4011.
Дождался, впаял в плату... и ничего. Звука нет совсем. Потребление иногда 10 мА, иногда 60 мА.
Ткнулся осциллографом на pin4 - звук появился.
Если звука нет, то на pin 3,5,6 вижу нечто типа пилы с частотой 200 кГц. Резистором и конденсатором она меняется слабо.
Методом тыка, запустить схему получилось только с дополнительным конденсатором.
На схеме указал сразу 3 штуки, достаточно одного. Емкость указал минимальную, с которой схема заработает.
Причем, для случая установки C4 еще и звук становится приятнее, т.к. фронты скругляются. Оптимально C1=10n C4=100n.
Для ЛА7 звук изначально был приятным.
Подумал вдруг брак. Заменил МС на новую - без изменений.
Потом порылся по ящикам и нашел одну HEF4011 из старых запасов, тоже в smd исполнении. Впаял ее и получил звук без плясок с бубном.
Для нее оптимальная частота оказалась с R1=10к, C1=100n. А более приятным звук стал только после установки C4=100n.
Или микросхемы действительно очень приближенно можно назвать аналогами или китайцы что-то набодяжили. В инете куча схем именно на CD4011 и мне не удалось найти посты на эту тему в стиле "помогите, не работает".

[Dr. West]

В книге "Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП" подробно рассматривается работа этого мультивибратора и особо отмечается, что схема на 2 инверторах может работать нестабильно и в некоторых случаях вообще не запускаться. Потому рекомендуется схема на 3 инверторах. У вас их в корпусе всё равно 4 штуки, чего им зря пропадать.

Изменено 29 апреля, 2022 пользователем Dr. West

[finiks]

4 часа назад, Dr. West сказал:

У вас их в корпусе всё равно 4 штуки, чего им зря пропадать.

Вот и я об этом же. Там ошибка, резистор для серии КМОП очень мал , должно быть примерно 560к. Совершенно не нужны там лишние конденсаторы.

[Rede RED]

7 часов назад, Dr. West сказал:

Потому рекомендуется схема на 3 инверторах. У вас их в корпусе всё равно 4 штуки

....А если взять 561 ЛН2 ... там инвертеров = аж 6 штук....  на 2 пищалки  - вполне хватит!

Изменено 29 апреля, 2022 пользователем Rede RED

[Grishanenko]

Спасибо, Бирюкова просмотрел.

2 корпуса зря не пропадают. Один генератор на 2-х корпусах управляет вторым генератором на двух корпусах, ибо от непрерывного писка слегка дурно в голове. Не было времени и необходимости рисовать всю схему, т.к. потом отдельно проверял один генератор.

Собрал по схеме из книжки, с большими сопротивлениями резисторов. Разве что конденсатор C1=4.7 мкФ. Питание 5 В.
На выходе 1 щелчок за 2.5 сек. Щелчок состоит из импульсов с частотой около 100 кГц.
Если C2=10n, то частота практически не меняется, но уменьшается высота импульсов с 2 В до 0.5 В.
Трюк с дополнительными конденсаторами не работает: даже щелчки пропадают.

Заменил (на последней схеме) R2 на переменный 1М, установил его в среднее положение.
Обнаружил 2 частично устойчивых режима:
1. Щелчки через каждые 2.5 сек.
Кратковременно замыкаю на землю (через резистор 470 Ом) правый вывод резистора R1. Щелчки пропадают.
2. На выходе первого генератора ~5 В., т.е генерации нет.
   На выходе второго генератора 100 кГц, высота импульсов 2В. Переменный резистор слегка увеличивает частоту только на близком к минимальному сопротивлению.
   Если замкнуть точку соединения R2 и C2 через конденсатор 10n на землю, то появляется непрерывный писк. Частота широко меняется переменным резистором.
   Но на его краях срывается. После срыва, звук пропадает полностью. Если отключить C3, то снова включается первый режим: щелчки.

Похоже что CD4011 на 2 нормальных генератора никак не хватит.

Впаял HCF4011 - все работает отлично.
R1=220k C1=4.7 мкФ R2=9k1 C2=100n

У HCF4011 и CD4011 в даташитах нарисовано что каждый вход защищен двумя парами диодов (о их влиянии на частоту написано в книжке).
Кстати, помимо CD4011 и HCF4011, существует еще и HEF4011. И только в ее даташите вижу:
Because of the fact that this circuit is unbuffered, it is suitable for use in (partly) analogue circuits.
Видимо, это и есть решающее значение, о котором чуть выше писал oldmao.

561ЛН2 не подойдет. Мне нужна не тупая пищалка, а с возможностью простого управления ею. А сюда нужно будет еще добавлять как минимум пару транзисторов и горстку резисторов.

ЗЫ
Вот только высмотрел даташитах HCF4011 и CD4011: BUFFERED INPUTS AND OUTPUTS
Похоже что все зависит от конкретного производителя т.к. у китайцев они часто иду одним лотом и что именно пришлют - не известно.
https://www.aliexpress.com/item/32960990812.html
 

Изменено 29 апреля, 2022 пользователем Grishanenko

[IMXO]

1 час назад, Grishanenko сказал:

Мне нужна не тупая пищалка, а с возможностью простого управления ею.

CD4093 (К561ТЛ1) ???

[Grishanenko]

В первое устройство поставил адекватную HCF4011 - все работает.
Сейчас дошли руки до второго устройства. Собрал генератор на 3-х корпусах китайской CD4011, как здесь и советовали.
Резистор 200 кОм, конденсатор 47 мкФ. На выходе пауза 5 сек и писк примерно 1/4 сек.
По прошлому опыту, всегда отношение было примерно 1:1.
У Бирюкова уточняется что это справедливо для схемы с двумя защитными диодами T1=T2=0.7*R1*C1, а если диод один, то T1=0.7*R1*C1 T2=1.1*R1*C1
Здесь же получается примерно 1:20.
Помог резистор R2=10 кОм, есть 2 варианта его установки. У Бирюкова он обозначен как рекомендуемый, но не говорится что без него работать не будет. У большинства схем в других книжках и в интернете об этом резисторе никто ничего не знает. Теперь пауза и длительность по 8-9 сек.

[dodik]

15 минут назад, Grishanenko сказал:

в других книжках и в интернете об этом резисторе никто ничего не знает.

плагиата много , а кто сам собирал помнит о нем