Skala upp 0-2V till 0-5V

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Fördelen är ju att det simuleras live hela tiden så man ser direkt vad som händer när man ändrar värden, trycker på knappar mm.
Lysdioder lyser osv.
Nackdelen är att det går inte att göra allt för avancerade saker för det är ruggigt resurskrävande. Skrivet i java...
Med 4 opampar i kretsen uppdaterades det hela i ungefär 1 fps. :lol:
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av ghu »

Om man vill få det att det binära talet ut från SID ska vara proportionellt mot det binära talet från sändande dator är det nog en digital potentiometer som är det enklaste. Det gäller bara att få tag på någon med resistans 200 kohm om man vill ha binära tal 0-200.

Att få det binära talet ut från SID att vara proportionellt mot det binära talet från sändande dator m h a analogteknik är mycket mer komplicerat.

Nedan finns en krets som likt madmodders använder diod för att göra situationen lite bättre.
Kopplingen ger stor ström ut vid liten spänning in.

Den översta figuren visar utström som funktion av inspänning. Observera att det inte längre är en linjär funktion p g a dioden.
Den nedersta figuren visar "simulerad resistans" d v s 5V/Iut. Den varierar mellan 1 kohm och 500 kohm. I området 20 kohm-200kohm är det ganska linjärt.
Spänning till Ström4.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Haha, varför tänkte jag inte på det. Invertera inte första och så spänningsdela... :doh:

Men vad händer med utströmmen om du byter ut R7 till 3,3kΩ ?
För det är lite närmare sanningen.
Jag får inte till det när SID-ingången strömbegränsas till vad strömmen ska vara som max, eftersom det då inte finns något som kan dra ner spänningen ordentligt på emittern.
Fullt utslag binärt infaller då man lägger +5V direkt på ingången.
Om det finns någon slags resistans i serie så blir det för låg ström.
Det räcker med det lilla shuntmotståndet för att det ska bli fel.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av ghu »

R7 ska inte finnas med då kretsen kopplas till SID.
Strömmen ut är konstant tills transistorn bottnar, d v s tills kondensatorn laddats upp till ca 4 V.
Jag förutsätter att tröskelvärdet för spänningen över kondensatorn är < 4V då urladdningen sker.
Jag förstår inte riktigt vad du menar med resistans 3,3 kohm. I ritningen över SID -kretsen verkar det bara finnas en kondensator till jord och sedan in i en IC. Inströmmar in i MOS kretsar brukar vara <1 uA så strömmen till SID-kretsen borde nästan bara vara uppladdningsström till kondensatorn. Man kan testa genom att lägga på en likspänning som är lägre en tröskelspänningen och mäta hur stor ström som går in efter det kondensatorn laddats upp. Förslagsvis <0.5 V

Det är lite mystisk att lägga in en spänningskälla på 5V utan serieresistans direkt in på,SID kretsen. Den switchen som ska ladda ur kondensatorn kan ju inte göra det då samt den kommer gå stor ström genom switchen
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Det är ingen som vet exakt vad som finns inuti SID-kretsen. All info är borta.

Så fort man lägger in några enstaka ohm så stiger binära värdet.
"Paddlarna" har bara en potentiometer i, och vid ena ändläget är det direkt kortis till +5V.
Ändå går det aldrig mer än 2mA in på någon POT-pinne.

Dock vet vi en sak. Det hela går genom en 4066, för att multiplexa båda kontrollportarna och ge fyra POT-ingångar.
En 4066 har typiskt 15 ohm genom sig vid 5V, och har max tillåten ström på alla in- och utgångar ±10mA.
Men det förklarar inte strömbegränsningen.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av ghu »

Dina 2 mA kan vara uppladningsström till kondensatorn samt ström till urladdningsswitchen och inget annat.
Jag skulle använda metoden med en liten inspänning in och mäta strömmen för att se om det går ström in i IC:n
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

I databladet står det såhär:
POTX-, POTY (Pins 24,23) — These pins are inputs to
the A/D converters used to digitize the position of
potentiometers. The conversion process is based on the
time constant of a capacitor tied from the POT pin to
ground, charged by a potentiometer tied from the POT
pin to +5 volts. The component values are determined
by:
RC = 4.7 E-4
Where R is the maximum resistance of the pot and C is
the capacitor.
The larger the capacitor, the smaller the POT value jitter.
The recommended values for R and C are 470 KOhms
and 1000 pF.
Note that a separate pot and cap are required for each
POT pin.
Kondensatorn sitter som sagt på moderkortet.

Det är några stackare som 2016 började närgranska kislet i en SID, konverterade det till en polygonkarta, och ritade ut alla diskreta komponenter i CAD.
De har lyckats klura ut en hel del, bl.a detta (det fanns på sidan efter där jag hittade schemat jag postade tidigare...) :
SID_POT_input_pin.png
Switchen (styrd av pcnt_8 )som jordar har en resistans på 520Ω.
Tillsammans med 4066:ans 15Ω är vi nere på 9mA.
Teoretiskt borde det inte hända ett smack vid en resistans på potentiometern där spänningsdelningen med switchen hamnar under tröskelvärdet. :humm:
Den kontinuerliga strömmen in till resten av kretsen är mycket lägre, så den genomsnittliga strömmen kanske hamnar på 1,5-2mA.
Om det är så att den kan ladda ur med lite drygt 9mA, så borde det funka med schemat du presenterade sist. Med en modifiering för lägre ström då.

Hade jag haft en prob till hade jag kunnat kolla differensen mot 5V, men nu får jag räkna själv då oscilloskopet är jordat...
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av ghu »

Var ska switchen i 4066 sitta i ditt schema?
Du skriver om 4066 men jag kan inte se den i schemat.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Nej schemat precis ovan är för innanmätet i IC-kretsen MOS 6581, SID. Bortsett från de två komponenter ovanför rutan POT pin.
4066 sitter på moderkortet: http://www.zimmers.net/anonftp/pub/cbm/ ... ected2.gif
Kontrollport 1 och 2 är ritade till vänster ungefär i mitten, och där finns POT AX, AY, BX och BY, vilka går direkt till 4066 en bit upp.
Switchen styrs av adressbussen, så beroende på vilken port man vill läsa från kopplar den om.
Därifrån går POTX och POTY bort till SID-kretsen.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av ghu »

Då tror jag att jag förstår funktionen.
4066 switchen sitter i serie med 500 kohms potentiometern och är sluten när kondensatorn laddas upp.
När spänningen har nått tröskelvärdet öppnas 4066 switchen och kopplar bort potentiometern.
Switchen till jord sluts sedan och laddar ur kondensatorn.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Det kan vara så, men det får man reda på om man kollar bussen på PA6 och PA7.
Hela PA och PB används i huvudsak för att läsa av tangentbordet, och när man ska läsa POTarna så måste man stänga av tangentbordsscanningen, annars blir det bara skrutt då den slår av och på POT hur som helst.
Man styr detta helt själv genom att sätta några bitar till noll i en adress, och man väljer kanal i 4066 genom att slå av och på två bitar på en annan adress.

I alla fall,

Värdet slår om från 0 till 2 (det går inte att få 1) vid ganska precis 700Ω.

Med spänning direkt till POTX får jag värdet 255 från 0V upp till 2,25V, och värdet 0 över 2,98V.
Mellan 2,25V och 2,98V fladdrar värdet lite hur som helst.

För att mäta strömmen satte jag 100Ω i serie.
Strömmen ökade helt linjärt från 0V upp till 5V.
Naturligtvis blir det ingen synlig uppladdningskurva eftersom kondensatorn omedelbart laddas upp till inmatad spänning.
VPP på kurvan ökade också linjärt. Inga plötsliga steg någonstans.

0,1ms/div, 0,1V/div
ström_potx.jpg
VPP är alltså ca 470mV.
Över 100Ω blir det 4,7mA.
Där kurvan är i topp är strömmen noll, då jag har jord som referens och det är 5V på ena sidan motståndet.

Då ingången klarar av att sänka 4,7mA, borde man kunna sätta ekvivalent last till 1k i simuleringen.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Hittade ingen rail-to-rail, så det fick bli gamle trogna LM224. Den gör så gott den kan, men klarar bara av 22% av jobbet. :mrgreen:



Tycker jag borde ha några liggandes någonstans... :humm:
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11072
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av prototypen »

Men mata din kära OP med högre spänning så den fixar jobbet.
Drivspänningen har ju ingen betydelse för funktionen, huvudsaken är att det räcker till.
Kanske skulle ha en negativ spänning också för att fungera mer som en ideal OP.

Rail to rail är det någon som hittat på för att kunna köra rubbet på typ 5 volt.

Protte
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av ghu »

Madmodder>
Det är något skumt med din bestämning av inresistans.
Inresistansen kan omöjligtvis vara 1 kohm eftersom när potentiometern är 500 kohm skulle detta lnnebära att kondensatorn skulle ladda upp sig till maximalt 0,01 V vilket är helt orealistiskt. Förmodligen ligger tröskelvärdet för när räknaren slutar räkna runt 2,5 V.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29902
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Skala upp 0-2V till 0-5V

Inlägg av MadModder »

Det var inte bestämning av inresistansen. Det var för att få samma belastning i simuleringen.
Men om det aldrig går mer än 4,7mA när man kopplar 5V direkt så kan det omöjligt vara en lägre ekvivalent resistans än 1k.
Jag provade med 10Ω som shunt också, och det blev såklart mycket mer brus, men ungefär samma resultat.

Sen måste opampen gå ner till mycket nära noll. Som det är nu går den inte lägre än ca 0,5V och därför stannar den på värde 8.

Som test går det ju att köra en högre dubbel matning.
Men i slutänden ska det väl matas med befintlig spänning.
Kabeln mellan kontrollporten och omvandlaren måste vara så kort det bara går.
Längre kabel = mer instabilt värde. Det finns ingen typ av vettig avstörning på någon port i en C64.
Helst ska omvandlaren sitta direkt på kontakten.

[edit]
Öppnade burken och mätte lite.

Styrsignalerna in på 4066 pinne 5,6, 12 och 13 är stabilt 0V eller 5V.
De slår inte av och på i takt med att SID laddar ur kondingen.

Mellan joystickporten och pinne 8 på 4066 är det 0,7Ω.

Sätter jag 5V direkt på porten, är det stabilt 5V på 4066 pinne 8. 0,7Ω medger inget annat.
Om 4066 stängs av när SID ska ladda ur kondingen, borde det vara 0V på 4066 pinne 9 någon gång, eftersom den går direkt till SID ben 24 POTX. Så är icke fallet.
När det är direktkopplat 5V på porten, är det inte lägre än 4,4V någon gång över kondingen och därmed in till SID.
Spänningsfallet på 0,6V ligger alltihop över 4066. SID kan alltså inte ladda ur kondingen då.
Jag kollade i ett datablad för 4066B tidigare. Det finns inget B på den som sitter i.
Så rätt datablad säger att RON är ca 270Ω, men kan vara så mycket som 1050Ω vid 25°C.

Men om man ska tro på dem som reverse-enginerat SIDen och RON på den jordande switchen är 520Ω, och det aldrig blir lägre än 4,4V vid direkt "kortslutning", borde 4066 RON vara närmare 70Ω.
Det verkar dock knepigt om det skulle vara så mycket lägre. Men men.
Tillsammans med de 100Ω jag hade som strömshunt igår, blir det 690Ω, och därmed 7,2mA. Det kanske är inom bruset till 4,7mA. :D
ESR på en keramisk skivkondensator ≤100mΩ så den hoppar jag över.
Skriv svar