No funciona circuito diseñado

[redy]

Hola,

Debo realizar un convertidor análogico digital con los bloques que podeis ver en el archivo adjunto diagrama.gif.

Requisitos

- Número mínimo de bits: 8 bits.
- Frecuencia máxima del voltaje de entrada: 1 kHz
- Rango dinámico de entrada: de 0 V a 5 V.

Comportamiento del circuito

1. El Flanco de subida del bit 'Start' inicia el tiempo de la muestra del voltaje de entrada.
2. El Flanco de bajada del bit 'Start' inicia el proceso de conversión: Activa el contador binario y genera el reset de la señal 'EOC'.
3. El contador binario es activado mientras el voltaje de la salida del DAC (Digital to analog converter) (R-2R) es más bajo que el voltaje de la entrada.
4. Cuando el voltaje de la salida del DAC es igual o más grande que el voltaje de entrada, el proceso de conversión acabará. Entonces la señal del 'EOC' se debe fijar en estado alto, la salida del contador binario debe ser latcheada y un reset en el contador binario debe ser aplicado. El sistema esperará un nuevo pulso en la señal 'Start'.

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He diseñado el circuito (ver circuito_.gif) pero no funciona, ya que por el display siempre veo el valor 00 y si vario la entrada el valor en los displays no varia.

Tambien he diseñado el clock (ver crystal.gif) en estado alto proporciona 2,5V y en estado bajo 0V, el clock tiene un cristal de 3Mhz ya que es otro requisito.

He comprobado las salidas del contador (74LS590) y estas dan 2,5V.


Alguien me puede ayudar a corregir los errores.


Muchas Gracias

 

[wacalo]

Hola redy: Antes que nada podrías probar dejando el pin 10 del 74HC590 en nivel alto para ver que no esté molestando el flip-flop.
Se me ocurre que para el pin 10 del contador te hace falta un one-shot cuando aprietes start, de manera que el contador se resetee, luego de eso el pin 10 del contador debe estar siempre alto.

Como está el circuito, tu 74HC73 està en modo "toggle" o sea que cada vez que aprietas start, la salida Q del flip-flop cambia de estado. No creo que eso esté bien.
Ojalá te sirva de algo.
Saludos.

 

[redy]

Hola,

Miré la salida del flip-flop y su comportamiento era correcto.

Uno de los problemas que he detectado es que el display necesita 5V en sus entradas (pin 2, 3, 12, 13 ) para que lo interprete como estado alto y en cambio el 74HC590 cuando sus salidas estan en nivel alto proporcionan 2,5V.

Investigue el contador y vi que el clock en estado alto daba 2,5V, cambie la entrada del clock y la conecte a 5V y efectivamente en las salidas del 74HC590 tenia 5 V.

¿Como soluciono esto?

 

[wacalo]

Hola: supongo que estás seguro de que el flip-flop no está mal implementado. En ese caso quizás como dices el problema esté en el oscilador y que su salida no sea rail to rail; en ese caso tal vez debieras recalcular R2, la cual como una primera aproximación debe cumplir con la ecuación:
R2=1/wC donde w=2*pi*f (donde f=3Mhz), en realidad R2 debe ser ligeramente menor que 1/wC, la idea es no overdriven el Cristal.
Según mis cálculos R2=1K5 aproximadamente.
Solo por las dudas verifica que el circuito de clock sea el correcto.
Puedes investigar en: www.eetkorea.com/ARTICLES/2001SEP/2001SEP06_AMD_AN.PDF
Saludos.

 

[redy]

Verifique el clock mediante un osciloscopio y la señal se veia correctamente. El problema que detecte es que en estado alto la señal de clock daba 2,5V.

Saludos y gracias

 

[elaficionado]

Hola.
A la salida del reloj conecta un transistor.

Chao.
elaficionado.

 

[redy]

Hola,

Muchas gracias elaficionado por tu respuesta.

¿El transistor puede ser un BD139?

¿Es necesario conectar resistencias de pull up en el display?

 

[elaficionado]

Hola.
Sí, ese transistor está bien, pero, me parece que ese transistor es de mucha potencia, para solo hacer la función de inversor, si tienes el BC548 ó cualquier otro equivalente sería mejor. Pero el BD139 está bien.

Chao.
elaficionado.

 

[redy]

Hola,

Muchas gracias por tu respuesta, por lo tanto este transistor solo hace de inversor¿¿ Pero amplifica la señal hasta 5 V no?

Y repito la pregunta ¿Es necesario conectar resistencias de pull up en el display?


Muchas gracias

 

[elaficionado]

Hola.
Sí amplifica.
No estoy seguro, pero pon una resitencia de 4.7K y mira que pasa.

Chao.
elaficionado.

 

[redy]

Hola,

¿Y en el comparador no seria necesario poner una resistencia?

 

[algp]

¿Y en el comparador no seria necesario poner una resistencia?

Si. El datasheet de Fairchild no es tan claro al respecto, pero el de National se ve mucho mejor: LM311, y viendo el diagrama equivalente se ve que la salida es colector abierto.

Segun ese datasheet la salida necesita una resistencia pull-up ( a 5V ) de 1K para hacer interface correcta con TTL.

 

[redy]

Muchas gracias algp.

Alguien sabe si ¿Es necesario conectar resistencias de pull up en el display? ya que en el datasheet no dice nada de que las entradas sean en colector comun o algo parecido para saber si hay que poner estas resistencias

 

[redy]

Hola,

He probado de introducir en la entrada una señal continua de 5V y en el display se debería ver FF y solo se ve un 00 por lo tanto aun hay cosas mal.

¿que más cosas fallan?

 

[algp]

Seria recomendable ir probando parte por parte, Por ejemplo, haces un reloj de baja frecuencia y compruebas que el contador funciona bien. pones una tension analogica determinada a la entrada y compruebas que a la salida del S/H se mantiene el valor de tension analogico.

Lo mismo para el circuito con el flip-flop y el pulsador.

Para hacer estas pruebas es logico que hay que desarmar parcialmente el circuito. Por ejemplo, para probar el contador hay que poner a cero la entrada CCLKEN y CCLR, y el clock original desconectarlo y usar otro de baja frecuencia que te permita ver algo y detener la cuenta en algun momento para continuar verificando otras partes del circuito ( como la red R-2R ).

Con respecto a resistencias pull-up a la entrada del display en teoria no deberia ser necesario.