[AYUDA] Circuito oscilador en tercer sobretono

[Marcos75]

Hola a todos.

Estoy reparando / restaurando una Carrier Air Wing bootleg, y el único problema que tengo ahora es con el oscilador de video. Es el siguiente:



Sin embargo, debe oscilar en el tercer sobretono, en 30 MHz, para que las frecuencias de video sean las adecuadas. El problema que tengo es que muchas veces, cuando la placa arranca, oscila en el fundamental, en 10 Mhz.

Yo de esto no tengo ni pajolera idea. Estoy leyendo, y no me aclaro. ¿Existen cristales específicos para oscilar en el tercer sobretono, como he leído? Entiendo que a frecuencias "tan bajas", no debería ser el caso. También estoy leyendo que para excitar el cristal en el tercer sobretono hace falta calcular bien el valor del condensador, y meter también una inductancia (aquí no hay inductancia que valga).

He visto por Internet una foto de una placa como la mía, que lleva una modificación hecha, que no alcanzo a identificar. La foto, aumentada, es esta:



Ahí se intuye el cristal, las dos resistencias de 330R a la izquierda, y justo la flecha roja indica una ¿resistencia? conectada ¿entre el condensador que pongo en mi esquema y Vcc? La verdad es que no se aprecia.

El caso es que el circuito parece mal diseñado, y no parece conseguir fácilmente el tercer sobretono sin alguna modificación.

¿Alguien controla del tema y me puede dar una pista de cómo modificar este circuito para que oscile bien en 30 Mhz? Como anécdota, en cuanto toco con la sonda la entrada de uno de los dos inversores, no recuerdo cuál, el circuito pasa de oscilar en el fundamental a oscilar donde lo queremos. Se ve que meto ahí una carga capacitiva que ayuda. Podría probar a meter entre ese punto y masa varios condensadores a ver qué pasa, pero me gustaría saber qué estoy haciendo

Muchas gracias.

Un saludo.

[Marcos75]

Fijaos cómo se parecen mis valores al circuito serie que aparece en esta página:

http://www.z80.info/uexosc.htm



Y ahí viene un condensador entre la entrada de una puerta, y GND, que es justo lo que yo os comento más arriba que hace funcionar bien el circuito de mi placa... Mañana pruebo, ya que lo mismo ahí está la explicación: un mal diseño del circuito, donde falta, al menos, ese condensador.

Un saludo.

[ricky2001]

Hola Marcos, este es un tema muy interesante, has probado con distintas versiones del 7404? yo he tenido problemas ya que hay placas que solo oscilan bien si es un 74LS04 en otras si es 7404 a secas y otras necesitan 74HC04 y no se exactamente por que, puede tener algo que ver con lo que comentas de los condensadores asociados también.

Saludos

[elnaib]

Hola,

He leido que algunos IC dependiendo de la version, HC, S o a secas, precisan de un condensador de filtrado entre la primera patilla y la ultima. Suele ser la version cara del IC la que lo necesita.

Un saludo

[Characa]

No depende del circuito integrado, depende del tipo de Xtal; en el caso de Marcos, se debe usar un cristal de 30MHz overtone, lo recuerdo porque en una clase de radio, estudiamos los tipos de osciladores y los cristales overtone, están ajustados internamente para oscilar en el armónico oportuno.

Hay maneras de forzar a un Xtal para que funcione a un determinado armónico, pero se requiere hacer cálculos un poco complicados.

Resumiendo: Lo mejor, buscar un Xtal overtone.

Un saludo.

[Marcos75]

Hola.

Muchas gracias por vuestras respuestas.

Decir que aquí se usa un 368 (buffer inversor) de tecnología LS. Y este cristal es aparentemente normal, de 10 MHz (he buscado la referencia por Internet, y no encuentro nada), así que se le estará forzando con el circuito externo, supongo. Lo que pasa es que se le estará forzando "chapuceramente", y así pasa.

Probaré lo del condensador que os comenté, y si no le cambiaré el cristal y el condensador para que oscile a su frecuencia fundamental.

Es curioso, esto de forzar cristales en otros sobretonos me lo estoy encontrando amenudo en placas arcade (bootleg).

Os cuento.

Un saludo.

[Rockman]

Yo tampoco domino este tema. He echado un vistazo sobre el tema y pone que si puede llegar a influir la tecnologia de las puertas utilizadas según sea para circuitos ttl o cmos. Por lo visto emplean siempre para los ttl tecnologia LS por temas de velocidad. (En circuitos ttl)
Creo que como hemos comrpobado no es un tema trivial el diseño de los osciladores y es muy dependiente de los componentes empleados, capacidades parasitas y como dice characa los calculos tienen su complejidad para buscar los harmonicos que queremos utilizar.

Quizás Marcos, la antiguedad de la placa puede que haya variado las caracteristicas del circuito y por eso lo acaban de "sintonizar" con componentes añadidos. Y lo de que en placas bootleg hagan chapuzas, creo que ya estais mas que acostumbrados a ver remiendos de todo tipo. ;-)
Has probado de montar a caballo otro 368 a ver si estabiliza que se excite con mas estabilidad en el tercer sobretono?

No acaban de aclarar nuestro tema pero he encontrado otro par de documentos interesantes que hablan del diseño osciladores con inversores. (Estan como no, en ingles)

http://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/ConnorWinfield_222/PDF/conner-winfield-wp-advantages-challenges.pdf?redirected=1

http://www-gth.die.upm.es/~macias/docencia/datasheets/osc-clock/circuits.pdf

Marcos siempre puedes montarte en una proto, un circuito de prueba y hacer pruebas en el osciloscopio para ver como reacciona el circuito. Yo es que ahora no tengo tiempo para "jugar". Demasiado que he tenido en documentarme sobre los osciladores. :-P
Como veras en el segundo documento, en la fig 17 que es tu circuito, indica que el valor de c1 y c2 se acaban de determinar de manera experimental.

Saludos.

[Marcos75]

Muchas gracias Rockman por la información. Estoy pensando en lo que has dicho, y quizá lleves razón, y no sea un problema de diseño, sino de "ruido". Lo digo porque finalmente he tenido que poner un condensador de 220pF a la SALIDA, no a la entrada del primer oscilador, como pensaba. Justo es ese punto el de salida del oscilador.

Antes, cuando el circuito se estabilizaba en el 3er sobretono, si le hacía perrerías lo sacaba fácilmente de ese 3er sobretono y se ponía a oscilar en el fundamental. Ahora, con ese condensador, si interfiero y lo desestabilizo, cuando dejo de putearle vuelve a estabilizarse inmediatamente en el 3er sobretono, no en el fundamental.

Gracias a todos por vuestra ayuda e información.

Un saludo.

[Marcos75]

A modo de curiosidad, si el otro día enlazaba una subasta de eBay donde se vendía en Suiza una placa de Tecfri, lo cual podría parecer normal debido al intercambio que pudiera haber entre coleccionistas europeos, esto si que no me cuadra.

Buscando imágenes de la placa Carrier Air Wing bootleg, para ver si alguna tenía modificaciones en el oscilador, me he topado con esto que se vende en EE.UU.:





¿Qué hace una placa bootleg distribuída originalmente en España (EDITO: había puesto fabricada en España, pero realmente no lo sé), vendiéndose en EE.UU.? Curioso. En esa imagen no lo veo bien, pero en la mía viene en la serigrafía CUSTON en lugar de CUSTOM en la FPGA (o como se diga)

Un saludo.

[Rockman]

Genial Marcos si ya funciona mejor. Ese condensador que has puesto para estabilizar la salida del oscilador es el equivalente al C2 del de la figura 17 del documento que he colgado. Tu placa necesitaba un "empujoncito" para que quedara trabajando a 30Mhz. En placas con más presupuesto, directamente plantan un cristal oscilador de cuatro patas del valor deseado.
Es posible que algun componente del circuito oscilador, o externo a él, tenga influencia en los delicados factores que determinan la frecuencia de trabajo.

Por cierto, alguien sabe como diferenciar si un cristal esta diseñado para trabajar a su frecuencia fundamental o para trabajar en un sobretono superior? Alguna marca o indicación tipica?

Y lo que comentas de la placa de origen español en usa, el motivo sera tan sencillo como que los de aqui que compran placas de allí y viceversa. Es lo que tiene el comercio electronico. :-P

Saludos!

[Marcos75]

Pues seguro que es eso. Lo que pasa es que mi circuito tiene la salida (y el C2 que yo he puesto) en el primer inversor, pero claro, esto es un circuito realimentado, con lo cual dará igual. Eso es lo que me estaba despistando. El caso es que ahora funciona muy bien.

Characa lo sabrá mejor, pero creo que los cristales que vengan diseñados para trabajar en su tercer sobretono vendrán serigrafiados con la frecuencia objetivo, no con la fundamental.

Y con lo de la placa "española" en USA, sigue intrigándome. Allí tienen acceso a placas originales a porrillo, no necesitan traerse bootlegs que no funcionan desde España... Por eso lo decía.

De nuevo gracias por tu interés y ayuda. Está claro que en esa figura 17 estaba la clave

Un saludo.

[ISTRALE]

En placas con más presupuesto, directamente plantan un cristal oscilador de cuatro patas del valor deseado.

Perdonad pero debo preguntaros una duda, quiere decir esto que en placas con cristal de 4 patas o varios de ellos, no llevan circuito oscilador?
Ellos mismos funcionan como circuito?
Entonces si no se tiene reloj en la cpu y se tiene un cristal de estos, no hay que buscar mas sino cambiar el cristal?

[Characa]

Los cristales con "cuatro patas", en sí constituyen un oscilador maestro completo, sin necesitar ningún componente accesorio para funcionar (aplicarle tensión... y carretera!).

Respecto a los cristales overtone, partimos de la base de que cada múltiplo de la frecuencia fundamental de un Xtal dado, va disminuyendo su amplitud a la mitad y así hasta el infinito, con lo que hacer trabajar a un Xtal en su tercer armónico, además se necesitará realimentar el oscilador para que en la salida haya una señal de clock adecuada.

Sé que existen unas fórmulas para "forzar" a un Xtal a trabajar en uno de sus armónicos, esto se empleaba mucho en los walkie-talkies y equipos de comunicaciones antes de la aparición de los PLL y sintetizadores de frecuencia, con el objeto de "aprovechar" cristales en casos de no encontrar el idóneo.

Lo mejor es hacer trabajar a un Xtal en su frecuencia fundamental y fuera historias (cosas del abaratamiento de costes).

Saludos.

[Marcos75]

Entonces si no se tiene reloj en la cpu y se tiene un cristal de estos, no hay que buscar mas sino cambiar el cristal?

No. El reloj que llega a la CPU casi nunca vendrá directamente del oscilador. Lo que debes hacer es poner la punta lógica en la pata correspondiente del oscilador, y si no oscila entonces sí lo cambias.

Un saludo.

[ISTRALE]

Gracias a ambos por resolverme las dudas¡¡¡¡