Dit paragraaf is inmiddels verouderd, hieronder staat een nieuwer eenvoudiger ontwerp dat verbeters is...
Van 6,0GHz naar 0,6GHz zou ideaal zijn, maar een dergelijke prescaler bestaat niet. Wanneer er door 10 gedeeld wordt, hoeft er namelijk niet gerekend te worden. De comma van de frequentieteller schuift "in gedachten" één plek op, en dan zou de gemeten frequentie direct uit te lezen zijn. Dit plan ging dus mooi iet op. Dus verder zoeken naar een geschikte oplossing...
Prescalers die door acht delen, bestaan wel. Wanneer het resultaat door 1,25 gedeeld wordt, ontstaat er een gewenste factor 10. Door 1,25 delen (1/1,25 = 2/2,5 = 4/5 = 8/10) is mogelijk met een 74HC390 deler chip, maar die chip gaat "maar" tot 30MHz. Dan kan er wel door tien gedeeld worden, maar de maximale te meten frequentie is (8 * 30MHz =) 240MHz. En aangezien ik al tot 600MHz direct kan meten, schiet ik hier niets mee op. Wanneer 6GHz gedeeld wordt door 8, blijft er 750MHz over. In theorie zou ik dan tot 4,8GHz kunnen meten, want 600MHz * 8 = 4,8GHz. Maar als ik dan bijvoorbeeld 1GHz wil meten, geeft de teller 125MHz aan. Dus alles wat afgelezen wordt, moet met 8 vermenigvuldigd worden. Dat is mij te lastig, dus wat mij betreft geen serieuze optie.
Het is wel een optie om eerst een prescaler te kiezen die door 8 deelt en daar een tweede prescaler achter te plaatsen. Wanneer een tweede prescaler dat door 64 deelt toegepast wordt, wordt er door (8 * 64 =) 512 gedeeld. Het eerstvolgende "logische" deeltal is dan 1.000. Aan de ene kant is dat mooi zodat er nog hogere frequenties kunnen worden gemeten, maar de nauwkeurigheid wordt ook minder. Als de inkomende frequentie met een factor tien gedeeld wordt, wordt (bij gelijke meettijd), de nauwkeurigheid ook een factor tien (één digit) kleiner. Mijn teller is bij de maximale meettijd van 10 seconden 0,1Hz nauwkeurig, dus bij een factor 1.000 is de nauwkeurigheid verlaagd naar 100Hz nauwkeurigheid. Voor mijn toepassing (afgezet tegen het budget) is dat acceptabel. Om dezelfde nauwkeurigheid te behouden, zou de meettijd ook met een factor 1.000 kunnen worden verlengd...
Afijn, terug naar het ontwerp. Als twee prescalers in serie worden geplaatst die door 8 en 64 delen, is er een deeltal van 512 verkregen. Het eerstvolgende logische deeltal is 1.000, dus er moet door (1.000 / 512 =) 1,953125 worden gedeeld. Op het eerste gezicht is dit een onmogelijk getal. Maar wortel 3 van 1,953125 is 1,25. En dat is een stuk handiger. Kortom, drie keer door 1,25 delen, is gelijk aan delen door 1,953125. Normaal kunnen chips door een veelvoud van twee delen en niet anders. Door een "decade counter" te gebruiken kan er ook door hele oneven getallen worden gedeeld zoals 3, 5, 7 enzovoort. Maar delen door 1,25 is dan nog niet mogelijk. Echter 1/1,25 is gelijk aan 2/2,5 en 4/5 en 8/10. Wanneer er dus van de 10 pulsen, 8 pulsen overblijven, wordt er door 1,25 gedeeld! Er ontstaat wel een fase verschuiving, maar dat is niet bezwaarlijk. De 75HC390 chip heeft 8 geïntegreerde delers. Twee onafhankelijke door 2 delers. En twee sets van delers dat de ingang deelt door 2, 4 en 5. De signalen van de delers die door 2 en 4 delen zijn symmetrisch. Ofwel een blokgolf omdat de lengte van de puls gelijk is aan de lengte tussen de pulsen. De deler door 5 is echter niet symmstrisch. Van de tien ingevoerde pulsen, zijn alleen de laatste twee pulsen aan de uitgang "hoog". Ofwel, de eerste 8 pulsen worden "genegeerd". Door het koppelen van het ingangssignaal en het door 5 deler signaal met een NAND, blijven er juist 8 pulsen over per tien pulsen. Met andere woorden, er wordt nu door 1,25 gedeeld danwel met 0,8 vermenigvuldig. Door drie delers en NANDS te koppelen, wordt er drie keer door 1,25 gedeeld. Het resultaat is dan (1,25 * 1,25 * 1,25 =) 1,953125.
8 * 64 * 1,953125 = 1.000
8 * 64 * 1,25 * 1,25 * 1,25 = 1.000
Een geschikte eerste prescaler deler is de Hittite (Analog Devices) HMC363S89. Deze kan tot 12GHz signalen ontvangen. De uitgang is dan maximaal (12 / 8 =) 1,5GHz. De tweede deler door 64 is bijvoorbeeld een MB506. Deze kan met gemak 1,5GHz signalen ontvangen. De maximale uitgangsfrequentie is dan (1,5GHz / 64 =) 23,4375MHz. De "ordinaire" 74HC390 kan tot 30MHz delen, dus 23,4375MHz delen mag geen probleem zijn.
Wanneer er dus een maximale frequentie van 12GHz in wordt gevoerd, komt er 12MHz uit de prescaler. Dit leest eenvoudig af omdat er niet gerekend hoeft te worden. Let er wel op dat de nauwkeurigheid van de meting ook verkleind is bij gelijke meettijd. De nauwkeurigheid kan worden verbeterd door de meettijd te verlengen...
Hieronder staat schematisch weergegeven hoe de deeltallen zich verhouden Daarbij staat het pulsen schema van de 1,25 deler ook weergegeven ter verduidelijking.
|
algemeen
adressen/contacten
press information
hardware
