Jaki jest najprostszy sposób na wygenerowanie sygnału oscylacyjnego?

9

Wyobraź sobie, że masz czarną skrzynkę z 5 VDC i wejściami masy i musisz stworzyć jedno wyjście, które będzie sygnałem oscylacyjnym. Jaki jest najprostszy obwód, który może to zrobić? Czy potrafisz stworzyć obwód zbiornika z cewką i kondensatorem?

Sygnał wyjściowy zostanie wykryty przez PIC. Częstotliwość nie jest ważna, ale powinna być raczej niska (od 10 do 500 Hz). PIC nie mierzy częstotliwości, a jedynie wykrywa, czy sygnał oscylacyjny jest obecny, czy nie, na podstawie tego, czy to „pudełko” jest podłączone, czy nie. Oznacza to, że sygnałem może być grzech, kwadrat, piłokształtny, cokolwiek, kształt nie ma znaczenia.

Punkty bonusowe za najtańsze, najmniejszą liczbę komponentów i najniższe rozwiązanie dla nieruchomości!

PICyourBrain
źródło
2
Umieścić oscylator, który jest wyłączony z 5v? Dla mnie to brzmi jak najprostsza, najmniejsza i najtańsza metoda. Chyba nie jestem pewien, jakie jest twoje pytanie.
Kellenjb
Nigdy nie widziałem takiego z tak niską częstotliwością ...
PICyourBrain
Opps, przeczytałem to jako 500 KHz. Mój błąd.
Kellenjb
1
Mógłbym użyć oscylatora pierścieniowego, wykonanego z falowników 3/6 w układzie scalonym falownika sześciokątnego. Ale to oscylowałoby w zakresie MHz.
Thomas O

Odpowiedzi:

15

Najniższa liczba składników, o której mogę myśleć:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

74HC1G14 jest pojedyncza wersja bramy 74HC14 w SOT-23 opakowania.

OK, skłamałem. Możesz to zrobić za mniej. Weź mikrokontroler z wewnętrznym oscylatorem i napisz ten niezwykle skomplikowany program, aby uzyskać falę prostokątną. Liczba elementów: 1. Przestrzeń płytki: 6 mm2).

Po upuszczeniu ograniczenia częstotliwości można użyć diody LED: f ~ 374740572500000 Hz. ;-)

Poza specyfikacją znajduje się także falownik Schmitta z wyjściem podłączonym do wejścia. To także rozwiązanie jednoskładnikowe. Powinien oscylować przy kilku MHz.

stevenvh
źródło
+1 dla UC, to niesamowite, jak łatwo lub najlepiej jest dodać do najprostszych rozwiązań HW w dzisiejszych czasach.
kenny
Zgadzam się, to niesamowite, że możesz teraz uzyskać kompletny mikrokontroler z precyzyjnym wewnętrznym oscylatorem w pakiecie SOT-23-6. I można zbudować prototyp z tej samej części w 8-pinowym mikroprzełączniku kosztującym poniżej 60 centów w pojedynczych ilościach. Myślę, że dodam trochę do następnego zamówienia Digi-Key, żeby się z nim pobawić.
tcrosley
fwiw - wysłałem swój kawałek, zanim przeczytałem, gdzie wspomniałeś o UC. Myślałem, że właśnie masz obwód falownika przy pierwszym odczycie.
JustJeff,
Zamówiłem darmową próbkę PIC10F200. Powinien tu niedługo. Po uzyskaniu kodu mogę go nawet zamówić w MicrochipDirect wstępnie zaprogramowanym i oznaczonym za mniej pieniędzy niż większość innych rozwiązań.
PICyourBrain
@PICyourBrain: brzmi świetnie. Czy to oznacza, że ​​programują również mniejsze partie? A za niską cenę?
Federico Russo
4

Chcesz niskiej liczby składników? Co powiesz na to:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Stosujesz moc. Przekaźnik aktywuje się. Kontakty się otwierają. Przekaźnik wyłącza się. Kontakty się zamykają. Przekaźnik aktywuje ...

Jest również dobry jako brzęczyk i do generowania ładnych napięć powrotnych.

Ostrzegamy - napięcia powrotne mogą zabić µC.

Ale hej - to jeden element - nie można uzyskać mniej niż to bez uzyskania całego kwantowego ...

Majenko
źródło
Nieźle, ale jak pan powiedział o Flyback: Nie chciałbym, aby dostarczyć ten sygnał do mikrokontrolera :-)
stevenvh
Zrobiłem jeden raz i to nie działało dobrze. Aby uzyskać czystszy sygnał, musiałem użyć 2 identycznych przekaźników połączonych krzyżowo jako multiwibrator
@rocket Użyłem go do porażenia prądem przyjaciół ...
Majenko,
4

Jedna część: ATtiny 13. Tak, musiałbyś zaprogramować go do generowania fali prostokątnej, ale jest to zaledwie 8-stykowe urządzenie, możesz zasilać go niskim napięciem i łatwo uderzyć w częstotliwości, o których wspominasz.

JustJeff
źródło
2

Gdybym chciał „prawdziwego” niezależnego oscylatora, to coś w rodzaju bramki spustowej Stevena Schmitta (o której wspomniałem również w zapytaniu monostabilnym) jest praktycznym tanim i elastycznym rozwiązaniem elektronicznym. Możesz użyć paczki 6 bramek, aby uzyskać najniższy koszt (ponieważ są one tak powszechne) lub dla minimalnego rozmiaru użyj niektórych małych pakietów pojedynczej bramy. Możesz również użyć opampa lub komparatora do tego samego celu. Zjednoczenie tworzy oscylator relaksacyjny z bardzo małą liczbą części. Neon, czapka i rezystor, jeśli stają się zdesperowani. Esaki / dioda tunelowa i R !!! :-).

ALE jeśli chcesz czegoś mniejszego, tańszego i elektronicznego, który prawdopodobnie spełnia twoje wymagania dotyczące litery i ducha, mimo że nie wygląda on jak oscylator w izolacji, i który wymaga pojedynczego komponentu 0402 w pakiecie 1 cent, to -

Programowany cykl oscylacji piłokształtnych. Wykładniczy ładunek kondensatora przy użyciu słabych podciągnięć, poprzedzony rozładowaniem kondensatora. Ostrożnie zapewnia to minimalny koszt, minimalny obszar, brak poboru mocy, z wyjątkiem testów (i prawie wtedy), braku EMI itp., Gdy nie jest używany.

Pin PIC do kondensatora. Zaślep drugi przewód do ziemi.

Włącz słabe podciągnięcia. Zrób wyjście pinowe. Ustaw nisko.

Ustaw pin na wejście. Zmierz czas potrzebny do osiągnięcia wysokiego poziomu, ponieważ limit jest ładowany przez słabe podciągnięcia. W razie potrzeby powtórz kilka razy, aby sprawdzić wartość. Może być oscylatorem trójkołowym lub pojedynczym cyklem.

Potrzebuje: Jeden kondensator, stosunkowo niska wartość. W razie potrzeby może wynosić 0402 (ryzyko oddychania :-)) W razie potrzeby można użyć szpilki do innych celów, jeśli nasadka nie jest zbyt duża.

Słabe podciągnięcia różnią się w bieżącym zaopatrzeniu przez? Stosunek 2: 1. Powyższe można skalibrować, dodając jeszcze jedną nasadkę na pokładzie z nasadką >> pojemność błądząca i pin. Jazda na rowerze po tej czapce pokazuje, jak silne jest podciąganie. Równoległe dodanie czapki zewnętrznej powoduje wydłużenie czasu ładowania.

Podobnie można zrobić z pinem ADC. Wersja ADC ma tę zaletę, że reaguje na cykl ładowania częściowego. Poszukując kształtu krzywej ładunku wykładniczego, możesz stwierdzić, jaka pojemność jest obecna w cyklu << 1 RC.

W razie potrzeby można w każdym przypadku dodać zewnętrzny pullup R.

Russell McMahon
źródło
74HC14 jest nieco droższy niż pojedyncza bramka, więc fajnie jest, jeśli potrzebujesz> 1 bramki, a my nie. Reszty nie rozumiem. Czy używasz PIC do tworzenia fali? To jest oszukiwanie. W takim przypadku mogę to zrobić z zerowymi składnikami: użyj timera PIC, aby wyprowadzić falę prostokątną i wprowadzić ją na inny pin. PIC nie liczy się jako składnik, ponieważ już go mieliśmy. Poza tym, czy rozładowujesz limit, obniżając poziom I / O? PIC tego nie polubi. UC nie lubią obciążeń pojemnościowych!
stevenvh
Obciążenie pojemnościowe jest OK, jeśli specyfikacje nie zostaną przekroczone. Dodaj 0402 serii R, aby w razie potrzeby ograniczyć prąd (niepotrzebne). Usuwanie małych nakładek za pomocą PIC jest często wykonywane i może być zgodne ze specyfikacją arkusza danych. Przykład: podciąganie 1 nF i 100k ma Tc = 100 uS. Zmień w zależności od potrzeb. 100 pF może wystarczyć. Szpilki kosztują pieniądze i powierzchnię, jeśli nie są dostępne :-). Myślałem o 2-pinowej pętli - ale to także dodaje pin złącza i więcej nieruchomości. Przy braku ostatecznej specyfikacji 1 x C wydawał się bezpieczniejszy. (1 cent). W przypadku użycia pętli formalne oscylacje nie są potrzebne. Po prostu sonduj wysokie / niskie sprzężenie zwrotne.
Russell McMahon
2

W trybie astabilnym użyłbym układu scalonego z timerem 555. Dwa oporniki i dwa kondensatory.

Pięć elementów. 0,50 USD.

To nie jest tak sprytne jak inne odpowiedzi. Ale to zadziała. I 10 Hz lub 500 Hz jest łatwo osiągalne. Inni inżynierowie to zobaczą i natychmiast zrozumieją. Możesz go łatwo dostroić za pomocą garnka lub zamieniając komponenty. To rozwiązanie inżynierskie.

Daję sobie 10/10 i brak punktów bonusowych.

Jeśli to, czego naprawdę chcesz, to zaciemniona magiczna sztuczka, która zależy od temperatury, indukcyjności śladu, rytualnej ofiary ze zwierząt itp., To na pewno użyj jednego z analogowych hacków.

Andy McC
źródło