Circuito generador de ráfagas sincrónicas

Ok, esta es mi primera pregunta aquí, así que perdónenme si estoy haciendo una pregunta demasiado amplia o si la descripción de mi problema es demasiado imprecisa.

Tengo un oscilador de cuarzo tipo perforación de 13,56 MHz (RFID) del que tengo que derivar un paquete de ráfaga de exactamente 136 períodos (~10us de longitud de ráfaga). Hay una señal de activación (TRIG) disponible para activar esta ráfaga de 10 us. [Edit1: TRIG se alimenta a un controlador de búfer 74LVC1G126 que habilita/deshabilita la ráfaga]

El problema: necesito hacerlo barato (<10 centavos @ 10kpcs) y espacio limitado (en algún lugar por debajo de 40 mm ^ 2). Entonces, un microcontrolador no es una opción. La sincronización RC tampoco es una opción teniendo en cuenta el rango de temperatura requerido de -20 °C a +70 °C.

Creo que necesito algún tipo de circuito de conteo síncrono discreto.

Mi primera idea fue usar un contador de tipo SN74LV161ADGVR que está disponible en una carcasa de 6,4x3,6 (TVSOP16), pero tiene solo 4 bits y 6,4x3,6 mm y ya no alcanza mis limitaciones de espacio.

¿Tiene alguna idea de cómo lograr un controlador/contador de ráfagas tan pequeño y barato alimentado por un oscilador de cristal?

Lo barato es siempre una gran lucha, porque significa que usted elige algo extremadamente "básico" (como su enfoque) o, si sus números son lo suficientemente altos, necesita elegir algo personalizado extremadamente reducido. Dado que 10k piezas no son "lo suficientemente grandes" para justificar una oblea por sí sola (supongo), creo que su ruta es la correcta.
por cierto, re "no puede ser un microcontrolador": si puede elegir lo que actualmente es barato en el mercado cada vez que realiza una producción de 10k, puede obtener MCU por debajo de 10cts, por ejemplo este (pero este es de 36 mm² , por lo que podría estar maximizando su tamaño, sin condensadores externos, etc.).
Pruebe y use un micro y úselo también para absorber otros $ 0.20 de componentes no asociados con el contador de pulso. Míralo como una oportunidad para ahorrar costos.
Lo que dijo @Andyaka. Por ejemplo, su oscilador Pierce necesita algún tipo de amplificador inversor para funcionar. Simplemente use el cristal como oscilador externo para su MCU; ¡ahorrará un componente amplificador! Muchas MCU pueden generar directamente su propio reloj
Este LC87F0A08AUEB-NH es (con 0.056 USD@10k) el MCU más barato que he visto. Gracias Marcos, por la información.
@StefanWyss de vez en cuando, verás cosas más baratas; También estoy bastante seguro de que los fabricantes de electrodomésticos de consumo no pagan 10 ct por tostadora para hacer que un LED parpadee, pero 10k probablemente no sea la cantidad con la que puede acercarse a Renesas para MCU más baratos a granel, y el salario de un ingeniero suizo probablemente no lo haga. No permitirle jugar con lo más barato que el mercado chino puede ofrecer hasta que funcione y no compensar sus ahorros en componentes con el costo de I+D (ese es un camino estrecho que está recorriendo; si está seguro, diga 4 Rp. por pieza, y solo produzca, vamos a digamos 20.000, ¿cuánto tiempo puedes trabajar en eso sin revertir el efecto)
@Marcus Müller: Ok, creo que tengo que repensar mi declaración de "no MCU". Aunque, hay otra razón por la que no me gusta la solución MCU: mi empresa tiene algún tipo de directiva que para cada dispositivo electrónico programable debe proporcionar una ruta de actualización de FW programable por el usuario. Esto hace que las cosas sean muy complicadas en mi diseño. Por lo tanto, mi solicitud de una solución discreta.
@StefanWyss Creo que puede obtener una excepción a esa regla si el único trabajo de la MCU es contar hasta 136: D (ese número no cambiará y no habrá deseo de cambiar el firmware)
Hay una pregunta de hace bastante tiempo sobre microcontroladores baratos: electronics.stackexchange.com/questions/8676/…

Respuestas (2)

Me gustaría pensar que un microcontrolador probablemente le ahorrará dinero en el diseño general: menos para elegir y colocar, por lo tanto, costos de ensamblaje más bajos y el potencial de incorporar funcionalidad que, de lo contrario, necesitaría un hardware más dedicado (por ejemplo, el amplificador inversor para el Pierce oscilador normalmente viene integrado con un microcontrolador).

Ahora, si desea algo más cableado: hay chips analógicos/lógicos híbridos programables.

Silego (ahora semidiálogo, al parecer) tiene algo que llaman GreenPAK, piense en una pequeña matriz analógica y FPGA programable una sola vez, y si está trabajando con una empresa con un buen departamento de compras, entonces supongo que el 13.5 ct quieren una pieza para su variante más pequeña (que definitivamente parece lo suficientemente capaz de esperar un pulso de habilitación, luego pasar a través de un reloj de 13.56 MHz, hasta que cuenta a 136) es negociable; lo bueno es que es el precio de una parte que viene configurada con su diseño.

http://www.silego.com/buy/index.php?main_page=product_info&cPath=67&products_id=491

Califico esta respuesta como una solución a mi problema. Mi culpa: no mencioné que mi circuito tiene que ser de baja potencia. Pero creo que podría funcionar con estas pequeñas bestias. Solo necesito averiguar los detalles del diseño. ¡Gracias!

En primer lugar, necesitará un pestillo que habilite su salida en su pulso externo y pueda desactivarse nuevamente.

El pestillo más simple contiene un NPN y un PNP y dos resistencias. Los NPN y los PNP se pueden comprar en el mismo paquete a bajo precio (nexperia y otros ofrecen configuraciones estándar, por ejemplo ; incluso hay versiones "equipadas con resistencias").

Una solución discreta es un poco difícil; por supuesto, puede construir un contador de 136, pero contar hasta 136 requiere muchos contadores más pequeños concatenados (rompiendo las limitaciones de espacio y costo).

O usa un contador para dividir su reloj, y luego otro contador para contar hasta llegar al resto:

136 = 2³ · 17¹

Entonces, use un contador de 3 bits para contar hasta 8 (el tercer bit cambia con una frecuencia de f_in/8).

Entonces, solo necesita implementar un contador a 17:

¡Construye un contador a 16 y un retraso de un solo reloj! Entonces, un contador de 8 bits y un flip-flop.

Luego, otra resistencia NPN + para apagar el pestillo.

Gracias por tu respuesta. Aún así, no lo aceptaría como la solución debido a las limitaciones de espacio y costo. Ya he solucionado el habilitar/deshabilitar la ráfaga: puedo tomar un controlador de búfer tipo 74LVC1G126.