104일, 6시간, 22분 - Togotech

"이진 카운터"의 두 판 사이의 차이

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<li>엑셀 수식 in 32768 Hz Q A 1 16384 Hz B 2 8192 Hz C 3 4096 Hz D 4 2048 Hz E 5 1024 Hz F 6 512 Hz G 7 256 Hz H 8 128 Hz i 9 64 Hz J 10 32 Hz K 11 16 Hz L 12 8 Hz M 13 4 Hz N 14 2 Hz O 15 1 Hz 2^n count 0 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 64 7 128 8 256 9 512 10 1,024 11 2,048 12 4,096 13 8,192 14 16,384 15 32,768 16 65,536 17 131,072 18 262,144 19 524,288 20 1,048,576 21 2,097,152 22 4,194,304 23 8,388,608 24 16,777,216 25 33,554,432 26 67,108,864 27 134,217,728 28 268,435,456
 
<li>MC74HC4040 12-stage binary ripple counter는 Q1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 신호가 나온다.
 
<li>MC74HC4040 12-stage binary ripple counter는 Q1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 신호가 나온다.
 
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<li>'''발진회로가 없다.'''
 
<li>데이터시트 - 10p
 
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<li>제품 사진 2023/05/09
 
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image:4040_00_002_001.jpg
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image:4040_00_002_001.jpg | ON semi, MC74HC4040AN
 
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image:4040_00_002_003.jpg | HC4040 Motorola F33N
 
image:4040_00_002_003.jpg | HC4040 Motorola F33N
 
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<li>엑셀 수식
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<li>MC74HC4040에서 외부 클록을 인가하여 측정
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        in         32768 Hz
 
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Q
 
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A 1 16384 Hz
 
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B 2 8192 Hz
 
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C 3 4096 Hz
 
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D 4 2048 Hz
 
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E 5 1024 Hz
 
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F 6 512 Hz
 
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G 7 256 Hz
 
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H 8 128 Hz
 
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i 9 64 Hz
 
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J 10 32 Hz
 
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K 11 16 Hz
 
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L 12 8 Hz
 
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M 13 4 Hz
 
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N 14 2 Hz
 
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O 15 1 Hz
 
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<li>외부 클록을 인가하여 측정
 
 
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<li>클록 발생기
 
<li>클록 발생기
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image:4040_02_013_003.png | 오차 표준편차(σ)는 그대로인데, 주기평균(ave)가 2배씩 늘어나므로 변동계수(CV)는 계속 낮아진다.
 
image:4040_02_013_003.png | 오차 표준편차(σ)는 그대로인데, 주기평균(ave)가 2배씩 늘어나므로 변동계수(CV)는 계속 낮아진다.
 
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<li>발진회로 내장형, 이진카운터
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<li>규격서
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<li>4000B시리즈이므로 CMOS 중에서 표준동작품이다. 74HC에 비해 동작속도가 10배 느리다. 32768Hz가 동작된다고 한다.
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<li>CD4060B Harris Semiconductor - 27p
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<li>HEF4060B Nexperia - 14p
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<li>74HC-시리즈, high-speed Si-gate CMOS logic family,  32768Hz 회로가 동작되지 않는다고 한다.
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<li>MC74HC4060A On Semiconductor - 12p
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<li>M74HC4060 ST - 17p
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<li>CD4521B oscillator section+ 24-stage frequency divider
 +
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<li>20V high-voltage type, Q18 19 20 21 22 23 23 가 출력된다.
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<li>CD4060B, oscillator section + 14 ripple-carry binary counter
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<li>설명
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<li>발진회로가 내장되어 있다.
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<li>RC 또는 수정진동자를 외부에 설치하면 된다.
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<li>CD4060 기종에서, '''최소 발진주파수는 15V에서 690kHz이다.'''
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<li>그러나, 인터넷 정보를 찾아보면, 아래와 같은 회로에서 32.768kHz가 동작된다고 한다.
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image:4060_00_001.png
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<li>위 회로에서 10-11 사이에는 NAND 게이트가 있기 때문에 12번 Reset 단자는 GND로 연결해서 (해당 NAND 포트를 항상 1로 만들어야) 인버터가 되어 동작한다.
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<li>Q4 출력은 2^4이므로 1/16 신호가 나온다.
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<li>Q4,5,6,7,8,9,10,12,13,14 나온다. 2,3,11은 나오지 않는다.
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<li>그러므로 2^14가 최대이므로 1/16384 신호가 나온다.
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<li>2021/06/14 두 패키지, 10개씩 구입, CD4060BE(DIP), CD4060BM(SOIC)
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image:clock_ic01_001.jpg
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<li>2023/05/10, 이런 발진 회로에서 동작을 안함.
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image:clock_ic01_003.jpg
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<li>2023/05/20, 발진하지 않는 DIP-IC를 분해함. TI회사의 CD4060B 규격서에는 2.67~2.87mm x 2.3~2.5mm 다이 크기라고 적혀 있다.
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image:clock_ic01_004.jpg | 1.05x0.85mm 다이크기
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image:clock_ic01_005.jpg | 회사로고, 회사 알수 없음.
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image:clock_ic01_006.jpg | T8108A-M3
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<li>2023/05/21, 이진카운터만 실험함. 입력주파수에 따른 소모전류 측정함. 이진카운터는 정상동작함.
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<li>1kHz~10MHz에 따른 소모전류 측정 엑셀파일
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image:clock_ic01_007.jpg | Q5,6,7,12,13,14 출력에 47pF 연결
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image:4060_00_002.png
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<li>의견
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<li>논리회로 소모전력은 동작주파수에 비례한다.
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<li>2023/05/23, 32.768kHz를 발진시킴
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<li>핀9 out2과 연결되는 오실로스코프 프루브 임피던스에 따른 주파수 변화
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<li>매칭회로도 및 실험사진
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image:clock_ic01_008_001.png
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image:clock_ic01_008_002.jpg
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<li>측정 엑셀 파일
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image:clock_ic01_008_003.png
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2024년 2월 9일 (금) 21:08 판

이진 카운터

  1. 전자부품
    1. 대분류
      1. 시계
        1. 이진 카운터 - 이 페이지
      2. 참조
        1. RTC
        2. 32768 수정진동자 측정
        3. Xtal 발진기 출력 프루빙
    2. 참조
      1. 로직
  2. 엑셀 수식 in 32768 Hz Q A 1 16384 Hz B 2 8192 Hz C 3 4096 Hz D 4 2048 Hz E 5 1024 Hz F 6 512 Hz G 7 256 Hz H 8 128 Hz i 9 64 Hz J 10 32 Hz K 11 16 Hz L 12 8 Hz M 13 4 Hz N 14 2 Hz O 15 1 Hz 2^n count 0 1 1 2 2 4 3 8 4 16 5 32 6 64 7 128 8 256 9 512 10 1,024 11 2,048 12 4,096 13 8,192 14 16,384 15 32,768 16 65,536 17 131,072 18 262,144 19 524,288 20 1,048,576 21 2,097,152 22 4,194,304 23 8,388,608 24 16,777,216 25 33,554,432 26 67,108,864 27 134,217,728 28 268,435,456
  3. MC74HC4040 12-stage binary ripple counter는 Q1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12 신호가 나온다.
    1. 발진회로가 없다.
    2. 데이터시트 - 10p
      1. 참고로, 모델명 4040와 14040 차이점
        1. 14040: MOS P-Ch & N-Ch 3V~18Vdc
        2. 4040: CMOS 2V~6Vdc
    3. 제품 사진 2023/05/09

      • ON semi, MC74HC4040AN

      • 4040 00 002 002.jpg

      • HC4040 Motorola F33N

    4. MC74HC4040에서 외부 클록을 인가하여 측정
      1. 클록 발생기
        1. HP 33120A 15MHz Function/Arbitrary Waveform Generator
          1. 0~4Vp-p 방현파(square wave)를 가한다.
      2. HP 54825A 오실로스코프로 파형 측정
        1. 실험 방법

          • CLK-in에 32768Hz 신호를 가했다.

        2. 측정결과

          • Q1 16384Hz

          • Q2 8192Hz

          • Q3 4096Hz

          • Q4 2048Hz 하강펄스와 상승펄스 카운팅이 다름이 보인다.

          • Q5 1024Hz

          • Q6 512Hz

          • Q7 256Hz

          • Q8 128Hz

          • Q9 64Hz

          • Q10 32Hz

          • Q11 16Hz

          • Q12 8Hz

      3. Yokogawa TA720 Time Interval Analyzer로 측정
        1. 실험 방법
          1. TA720 측정가능 최소 주파수는 50Hz 이상이어야 한다.
          2. 32768Hz x10 신호를 가해 Q12 출력을 측정할 수 있는 주파수인 80Hz가 되도록 한다.
        2. 측정결과
          1. CLK-in에 327.68kHz 신호를 가했다.

            • 10초동안 측정한, 소스신호품질

          2. 각 포트 출력결과

            • Q1

            • Q2

            • Q3

            • Q4

            • Q5

            • Q6

            • Q7

            • Q8

            • Q9

            • Q10

            • Q11

            • Q12

          3. 위 그래프를 정리한 엑셀 파일

            • 이진 카운팅을 계속하여도 절대오차는 그대로이다.

            • 특별히 잡음이 증가하는 카운트 포트(Q4)가 있다. 역시 절대오차는 그대로이다.

            • 오차 표준편차(σ)는 그대로인데, 주기평균(ave)가 2배씩 늘어나므로 변동계수(CV)는 계속 낮아진다.

  4. 발진회로 내장형, 이진카운터
    1. 규격서
      1. 4000B시리즈이므로 CMOS 중에서 표준동작품이다. 74HC에 비해 동작속도가 10배 느리다. 32768Hz가 동작된다고 한다.
        1. CD4060B Harris Semiconductor - 27p
        2. HEF4060B Nexperia - 14p
      2. 74HC-시리즈, high-speed Si-gate CMOS logic family, 32768Hz 회로가 동작되지 않는다고 한다.
        1. MC74HC4060A On Semiconductor - 12p
        2. M74HC4060 ST - 17p
    2. CD4521B oscillator section+ 24-stage frequency divider
      1. 20V high-voltage type, Q18 19 20 21 22 23 23 가 출력된다.
    3. CD4060B, oscillator section + 14 ripple-carry binary counter
      1. 설명
        1. 발진회로가 내장되어 있다.
          1. RC 또는 수정진동자를 외부에 설치하면 된다.
          2. CD4060 기종에서, 최소 발진주파수는 15V에서 690kHz이다.
          3. 그러나, 인터넷 정보를 찾아보면, 아래와 같은 회로에서 32.768kHz가 동작된다고 한다.
            • 4060 00 001.png
          4. 위 회로에서 10-11 사이에는 NAND 게이트가 있기 때문에 12번 Reset 단자는 GND로 연결해서 (해당 NAND 포트를 항상 1로 만들어야) 인버터가 되어 동작한다.
        2. Q4 출력은 2^4이므로 1/16 신호가 나온다.
          1. Q4,5,6,7,8,9,10,12,13,14 나온다. 2,3,11은 나오지 않는다.
          2. 그러므로 2^14가 최대이므로 1/16384 신호가 나온다.
      2. 2021/06/14 두 패키지, 10개씩 구입, CD4060BE(DIP), CD4060BM(SOIC)
        • clock ic01 001.jpg
        • clock ic01 002.jpg
      3. 2023/05/10, 이런 발진 회로에서 동작을 안함.
        • clock ic01 003.jpg
      4. 2023/05/20, 발진하지 않는 DIP-IC를 분해함. TI회사의 CD4060B 규격서에는 2.67~2.87mm x 2.3~2.5mm 다이 크기라고 적혀 있다.

        • 1.05x0.85mm 다이크기

        • 회사로고, 회사 알수 없음.

        • T8108A-M3

      5. 2023/05/21, 이진카운터만 실험함. 입력주파수에 따른 소모전류 측정함. 이진카운터는 정상동작함.
        1. 1kHz~10MHz에 따른 소모전류 측정 엑셀파일

          • Q5,6,7,12,13,14 출력에 47pF 연결

          • 4060 00 002.png
        2. 의견
          1. 논리회로 소모전력은 동작주파수에 비례한다.
      6. 2023/05/23, 32.768kHz를 발진시킴
        1. 핀9 out2과 연결되는 오실로스코프 프루브 임피던스에 따른 주파수 변화
          1. 매칭회로도 및 실험사진
            • clock ic01 008 001.png
            • clock ic01 008 002.jpg
          2. 측정 엑셀 파일
            • clock ic01 008 003.png
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