Jak nawinąć transformator impulsowy do sprzężenia indukcyjnego CMOS 5MHz?

Chciałbym sprząc indukcyjnie dwa obwody logiczne CMOS za pomocą
transformatora impulsowego*. Częstotliwość jest narzucona i wynosi
5MHz. Pomyślałem, by policzyć to jak przetwornicę w topologii
forward z kluczem bipolarnym i resetem rdzenia na diodzie.
Dla Vin=5V, Vout=5V, Iout=10mA i f=5MHz wychodzi cewka 150uH.
Na jakim ferrycie to nawinąć, bo posiadane przeze mnie F938
i PC40 nie są w ogóle specyfikowane do pracy przy tych częstotliwościach.

Zakładając, że to musi być sprzężone indukcyjnie, to czy
powyższa propozycja ma sens, czy też inna topologia będzie
miała jakąś oczywistą zaletę? Głównych problemów spodziewam
się z resetem rdzenia...

Pozdrawiam, Piotr

*) Jest cała masa gotowych sprzęgaczy do takich zastosowań,
ale żaden z nich nie przewiduje pracy z kilkoma sterownikami
jednocześnie, w konfiguracji rezerwy czynnej i nie jest odporny
na pad sterownika (albo samego siebie) polegający na generowaniu
stałego 0 albo stałej 1. Transformatorki znów górą.

Chciałbym sprząc indukcyjnie dwa obwody logiczne CMOS za pomocą
transformatora impulsowego*. Częstotliwość jest narzucona i wynosi
5MHz. Pomyślałem, by policzyć to jak przetwornicę w topologii
forward z kluczem bipolarnym i resetem rdzenia na diodzie.
Dla Vin=5V, Vout=5V, Iout=10mA i f=5MHz wychodzi cewka 150uH.
Na jakim ferrycie to nawinąć, bo posiadane przeze mnie F938
i PC40 nie są w ogóle specyfikowane do pracy przy tych
częstotliwościach.

Piotrze, ale cos chyba nie dopowiedziales, albo przeceniles.
Co bedzie przenoszone - sygnal prostokatny o stalej czestotliwosci 5MHz
i wypelnieniu 1/2 ?

Nie bardzo rozumiem o co z tym resetem chodzi, ale pamietasz, ze
transformator skladowej stalej nie przenosi, a i z niskimi
czestoliwosciami ma klopoty ?

Z ferrytem nie pomoge ... ale najblizsze temu to chyba beda mieszacze
diodowe "zrownowazone", to tego jakies toroidalne rdzenie byly.

J.F. wrote:

Piotrze, ale cos chyba nie dopowiedziales, albo przeceniles.
Co bedzie przenoszone - sygnal prostokatny o stalej czestotliwosci 5MHz
i wypelnieniu 1/2 ?

Chodzi o wpompowanie danych do rejestru przesuwnego, więc będą trzy linie:
dane i dwa zegary. W efekcie na linii zegara danych będzie stale obecny
sygnał prostokątny 5MHz, a na dwóch pozostałych będzie impuls lub brak
impulsu,
w stosownej relacji czasowej do tego zegara. Wypełnienie mnie od strony
funkcjonalnej
nie interesuje, tj. tak ustawię PWM, by wszystko działało dobrze.

Nie bardzo rozumiem o co z tym resetem chodzi, ale pamietasz, ze
transformator skladowej stalej nie przenosi, a i z niskimi
czestoliwosciami ma klopoty ?

Niskich częstotliwości nie będzie, a z resetem chodzi mi o to, by
się prąd w uzwojeniu pierwotnym nie zaczął kumulować, czy mówiąc
po przetwornicowemu, by układ pracował w głębokim DCM, a nie CCM.

No i w SPICE mam właśnie problem z niewchodzeniem w CCM,
po kilkudziesięciu cyklach wszystko się elegancko rozlatuje.
Zaczynam jednak wątpić w rzetelność symulatora -- nawet
podręcznikowy forward dwuuzwojeniowy z diodą resetującą
wchodzi w CCM.

Linia zegara wydaje się najtrudniejszym przypadkiem z powodu
gęstości impulsów, bo tam się układ magnetyczny musi zresetować
w czasie cyklu 200 ns, a jednocześnie potrzebuję możliwie płaskich
wierzchołków dodatnich impulsów. Ze względu na stałość sygnału
wejściowego można na to patrzeć jak na przetwornicę. Chwilowo
trzymam się topologii forward bez dławika wyjściowego, bo jest
prosta, a kanałów danych będzie 8 tj. łącznie 10 linii i nie mam
gdzie nawtykać jakichś wymyślnych driverów. Idealnie, gdyby się
transformator dało podpiąć do pinów MCU przez jakiś opornik
czy coś o podobnym stopniu komplikacji.

Z ferrytem nie pomoge ... ale najblizsze temu to chyba beda mieszacze
diodowe "zrownowazone", to tego jakies toroidalne rdzenie byly.

Czyli generalnie ferryty "antenowe", a nie przetwornicowe.
No chyba, że ze względu na nikczemne moce w układzie zignorować
straty w rdzeniu i użyć tych toroidów, co mam. Te straty być może
się nawet przysłużą do resetowania rdzenia -- poniekąd celowo chcę zrobić
kiepską przetwornicę. Chyba trzeba będzie poeksperymentować.

Pozdrawiam, Piotr

Piotrze, ale cos chyba nie dopowiedziales, albo przeceniles.
Co bedzie przenoszone - sygnal prostokatny o stalej czestotliwosci
5MHz
i wypelnieniu 1/2 ?

Chodzi o wpompowanie danych do rejestru przesuwnego, więc będą trzy
linie:
dane i dwa zegary. W efekcie na linii zegara danych będzie stale
obecny
sygnał prostokątny 5MHz, a na dwóch pozostałych będzie impuls lub
brak impulsu,
w stosownej relacji czasowej do tego zegara. Wypełnienie mnie od
strony funkcjonalnej
nie interesuje, tj. tak ustawię PWM, by wszystko działało dobrze.

Nie bardzo rozumiem o co z tym resetem chodzi, ale pamietasz, ze
transformator skladowej stalej nie przenosi, a i z niskimi
czestoliwosciami ma klopoty ?

Niskich częstotliwości nie będzie, a z resetem chodzi mi o to, by
się prąd w uzwojeniu pierwotnym nie zaczął kumulować, czy mówiąc
po przetwornicowemu, by układ pracował w głębokim DCM, a nie CCM.

No i w SPICE mam właśnie problem z niewchodzeniem w CCM,
po kilkudziesięciu cyklach wszystko się elegancko rozlatuje.
Zaczynam jednak wątpić w rzetelność symulatora -- nawet
podręcznikowy forward dwuuzwojeniowy z diodą resetującą
wchodzi w CCM.

Linia zegara wydaje się najtrudniejszym przypadkiem z powodu
gęstości impulsów, bo tam się układ magnetyczny musi zresetować
w czasie cyklu 200 ns,

Z ferrytem nie pomoge ... ale najblizsze temu to chyba beda
mieszacze
diodowe "zrownowazone", to tego jakies toroidalne rdzenie byly.

Czyli generalnie ferryty "antenowe", a nie przetwornicowe.

Linia zegara wydaje się najtrudniejszym przypadkiem z powodu
gęstości impulsów, bo tam się układ magnetyczny musi zresetować
w czasie cyklu 200 ns, a jednocześnie potrzebuję możliwie płaskich
wierzchołków dodatnich impulsów.

Z ferrytem nie pomoge ... ale najblizsze temu to chyba beda
mieszacze
diodowe "zrownowazone", to tego jakies toroidalne rdzenie byly.

Czyli generalnie ferryty "antenowe", a nie przetwornicowe.