Микросхема CD4046

[Владимир_К]

При экспериментах с микросхемой CD4046 столкнулся с проблемой... Неделю провозился с синтезатором на основе этой микросхемы и, никак не мог добиться нормальной работы. Внизу блок-схема микросхемы (правда это НС4046, здесь структура изображена подробнее). Так вот, ситуация такая - при подаче на входы микросхемы 3 и 14, где на вход 3 подается сигнал опоры (Si5351A), на вход 14 - сигнал с ГУНа. Частоты различаются, а на выходе 13 ничего нет. Было в наличии 3 штуки микросхем и ни одна не работает. Заказал еще пять штук, по получении продолжил эксперименты. И, опять никакого результата. Причем, на выходе 2 есть импульсы и если воспользоваться этим выходом,  синтезатор работает нормально. Но мне надо использовать выход 13. Что-то меня подвигло воспользоваться беспаечной макетной платой. Собрал схемку на ней, подал сигналы на входы - на 13 выходе есть импульсы. Замкнул кольцо - синтезатор  работает. Переношу все детали на плату - опять не работает. Потом вспомнил, чем отличается макет на макетной плате, а он отличается тем, что там питание 5 вольт. Сначала отмахнулся, а потом все же решил проверить. Снижаю постепенно напряжение питания и, при 6 вольтах, на выходе 13 появляются импульсы.
Вот такая хрень. И  все 8 штук микросхем работают.  И как это объяснить, ведь по даташиту питание до 20 вольт..
Есть старый синтезатор на 4046, там питание 9 вольт и работает. Там правда логотип фирмы другой.. Может сейчас чего-то намудрили?
Создал отдельную тему, может у кого-то были подобные проблемы..

[veso74]

74HC4046 и CD4046 различаются. Макро фото ИС можно показать?

[Владимир_К]

Макро фото ИС можно показать?

Вот.

[ru9wg]

Заказал на Али микросхемы CD4001. Стали собирать генераторы, а они в дым и кз. Оказалось, при напряжении выше 11 вольт переходят в коротыш.

[Владимир_К]

Спектр синтезатора. ГУН от Игоря, фазовый детектор CD4046. Частота сравнения в районе 400 кгц. Варикапы ВВ132. Частота 12500 кгц.

[Игорь 2]

Спектр синтезатора.

А сколько там фазовый шум при отстройке 10 кГц получился? 

[Владимир_К]

А сколько там фазовый шум при отстройке 10 кГц

На нижнем графике видно - -150 дб, но уровень сигнала мультиметр показывает -3,7 дб, то есть, где-то -146,3. Если не ошибаюсь... Но, надо также учесть шум опорника в смесителе, шум самого смесителя. Поэтому, все же наверное надо измерять уже в готовом аппарате, по Вашей методе, прямым способом. С Вашим фазовым детектором с низкой частотой сравнения я получил такие же цифры, собрал несколько экземпляров.. Но, этот проще. Тут один корпус, нет ключей на транзисторах. Также не нужно никаких буферов между Si5351A и CD4046.
Есть микросхемы 74НС4046. Эти могут работать на частотах сравнения в районе 10 мгц и даже выше. Это позже будут эксперименты
Резисторы R2, R3, R4 нарисованы для того, чтобы Диптрейс предусмотрел пятачки, для возможности выбора коэффициента  деления. То есть, на плате устанавливается один.

[Игорь 2]

то есть, где-то -146,3

У меня примерно то же - -148....-150 дБ/Гц на 16 МГц.
По поводу 4046 - всё-таки, хотелось бы работать с частотами сравнения как у меня - хотя бы 10...20 МГц - в дальней зоне палок меньше будет - ведь частоту сравнения довольно трудно удавить более чем на 100 дБ. 
И подскажите, какое максимальное напряжение выдаёт фазовый детектор данной микросхемы...

[Владимир_К]

И подскажите, какое максимальное напряжение выдаёт фазовый детектор данной микросхемы...

Проблема в том, что микросхема может питаться напряжением вплоть до 20 вольт (по даташиту), но те экземпляры, что у меня, именно второй фазовый детектор (их там два, причем второй работает по фронтам), уже при напряжении выше 6 вольт, на выходе фазового детектора сигнал пропадает. Выше я подробно описал поведение. Поэтому сейчас микросхема питается от 5 вольт, соответственно на выходе там около 4,5 максимум, выше уже захват пропадает. А если бы детектор нормально работал при большем напряжении, конечно и на выходе можно было бы получить поболее.
Причину не знаю. Может быть, что с повышением напряжения питания, надо и уровенеь на входе поднимать? Но на выходе первого фазового детектора (второй вывод микросхемы), сигнал ведь  имеется, а второй детектор, если глядеть на структуру, он вроде за первым, по схеме. Но это структура, как оно там на самом деле, кто знает.
Это у меня синтезатор на один диапазон, на 80 метров с ПЧ 9 мгц. То есть частота на выходе от 25 до 26 мгц. И ГУН также на этой частоте, катушки на кольцах К50-6. Может и лучше можно получить, если поднять частоту ГУН до 50 мгц или даже выше. Но, пока не пробовал. Да и варикапы, нужную перестройку я получаю при изменении напряжения на варикапах от 1 вольта до 4-х. То есть, запаса почти нет.

[Владимир_К]

По поводу 4046 - всё-таки, хотелось бы работать с частотами сравнения как у меня - хотя бы 10...20 МГц

Есть микросхемы 74НС4046. Эти наверняка работают именно на такой частоте. Но вот питание их максимум 7 вольт, рекомендуется от 3 до 6-ти, поэтому на выходе поимеем не более 5,5 вольт.
С этими эксперимент впереди.

[Игорь 2]

А, понятно. Хорошо, если фазовый детектор хотя бы до 15 В можно разогнать. Первое сообщение я читал, но угадать, что там китайцы накосячили сложно, тем более, что, судя по блок-схеме, D-триггеры второго ЧФД стоят следом за разгонными инверторами, со входа которых уже работает логика. 
Очевидно, просто брак. 

[Игорь 2]

Есть микросхемы 74НС4046.

Да есть и специализированные ЧФД вместе с ДПКД - к примеру, ADF4002, кварц в опору, и вперёд.
Но с ней тоже разгонник на выход нужен - она 3.3-вольтовая, как и логика моего синтеза. 

[Владимир_К]

Да есть и специализированные ЧФД вместе с ДПКД - к примеру, ADF4002, кварц в опору, и вперёд.

ADF4002 наверное уже не найти, а последующие, там цены не совсем гуманные. Они чем хороши, для них есть фирменный софт для расчета фильтров. Но, надо также смотреть шаг, который они могут обеспечить. Я с ними практически дела не имел, только читал описание.
Купил микросхему синтезатора, которая применена в трансивере Элекрафт К2, руки пока до нее не дошли. Но там, для получения мелкого шага, сдвигается опорник. На выходе контроллера ЦАП, с которого на варикап в опорнике.
Я вместо кварцевого опорника мыслил Si5351A. Насколько это оправдано, пока не могу ничего сказать.
На сегодняшний день, Ваш синтез пока особых конкурентов не имеет, а если и имеет, но все оно дорого, корпуса паять сложно, там корпуса обычно QFN. Такой корпус имеет Si5340A, паять та еще морока. Правда фена тогда не было, возможно с ним проще.
Так что пока или Ваш ФД или 4046, но вот с глюками 4046 проблема.
И Ваш вполне устраивает, мне просто интересно экспериментировать. Слесарка надоела, если бы кто пилил..

[Игорь 2]

На сегодняшний день, Ваш синтез пока особых конкурентов не имеет

Да тоже пока что не вижу вариантов, ясное дело, что есть хорошие DDS, которые выиграют в ближней зоне +-2 кГц при центральной частоте 16 МГц, и, возможно, будут на том же уровне в более широком диапазоне, однако, все они имеют ложные палки, про которые производитель, естественно, умалчивает, и особым желанием их искать, и предсказывать, конечно же, не страдает.
Есть варианты, когда помимо сигнала с ЧФД на варикап подаётся компенсирующий шум, противофазный собственному фазовому шуму синтеза, но там огород ещё тот, ведь этот шум нужно выделить, да и уверенности в том, что там ничего лишнего не вылезет тоже нет.
А SI для тактирования моего синтеза в самый раз - она мусора выше -40 дБ в диапазоне частот сравнения не даёт, а это всё успешно в ЧФД в ноль срезается...

[Ivan_007]

Владимир, посмотрите как данный узел на 4046 у ut2fw или eu1cc сделан, В трансивере "Мастер" от ur6ej