Kassetteneingang von TRS-80 - Designüberprüfung

Ich arbeite daran, einen Eingang von einer Kassette für einen TRS-80-Mikrocomputer (aus den 70er Jahren) zu erhalten. Das habe ich aufgearbeitet. Es ist ein aktiver Hochpassfilter zweiter Ordnung mit einer Rolloff-Frequenz von 2 kHz in einer Sallen-Key-Topologie mit einer Durchlassbandverstärkung von Eins, und ich habe dies als Eingang für einen 555-Timer mit geeigneten Schwellenspannungen verwendet.

Ich frage mich, ob jemand Vorschläge, Tipps, Fallstricke, Tricks, Dinge, die ich übersehen habe, Notizen usw. hat, die beim Design helfen könnten.

Der Ausgang wird nur zu Simulationszwecken an einen 1-Meg-Widerstand geleitet - ich gehe davon aus, dass das Ding, das diese Spannung liest, eine ausreichend hohe Eingangsimpedanz hat, um den Ausgang des 555-Timers nicht zu laden.

Aktueller Schaltplan

Ich habe versucht, vernünftige Werte auszuwählen. Ich kann das LTSpice-Schema und die Wellenformen hochladen, wenn jemand daran interessiert ist, mitzumachen!

Danke an alle!

[Bearbeiten] R67 ist ein Übertrag aus dem ursprünglichen TRS80-Schema, mit dem ich gearbeitet habe - es soll einen Pfad im Falle eines DC-Offsets bereitstellen. ;)

[Bearbeiten 2] Aktualisiertes alternatives Schema - mit einem zweiten Operationsverstärker mit offener Schleife, geändertes Design der Filterstufe, um eine gewisse Verstärkung zu erzielen. Es sollte funktionieren, wenn der zweite Operationsverstärker eine ausreichend niedrige interne kapazitive Last hat (etwas, mit dem Komparatoren nicht zu kämpfen haben). Ich verwende jedoch einen Operationsverstärker und keinen Komparator, weil ich versuche, es mit einem Chip zu erledigen.

Zweites Schema

Alle Kommentare sind willkommen! Vielen Dank!

[Bearbeiten 3] Ich habe einige ausgezeichnete Tipps von John Dunn, Berater bei Ambertec, PE, PC, erhalten. Wenn sich U1 und U2 auf demselben Chip befinden und U2 als Komparator verwendet wird, können mehrere Probleme auftreten.

John zitieren: „Abhängig von bestimmten Geräteeigenschaften liegen die Sättigungspegel der hohen und niedrigen Ausgangsspannung eines Operationsverstärkers möglicherweise nicht in der Nähe der Schienenspannungen. Außerdem können Übergänge von einem zum anderen Oszillationsstöße enthalten. Ein echter Komparator wird dies nicht tun habe diese Probleme.

Ein weiterer Knackpunkt ist, dass bei einigen Dual- und Quad-Operationsverstärkern die Operationsverstärker-Spezifikationen für den linearen Betrieb möglicherweise nicht erfüllt werden, wenn ein Gerät im Set gerailt ist. Es kann undefinierte Querverbindungen zwischen den Operationsverstärkerabschnitten geben, die Operationsverstärker Nummer eins beschädigen können, sagen wir, wenn Operationsverstärker Nummer drei als Komparator verwendet wird und entweder an seiner oberen oder unteren Schienenausgangsgrenze ist.

John ist ein ausgezeichneter Typ, der die Analog Developments-Gruppe auf Linkedin leitet und so freundlich war, einige großartige Einblicke zu geben. :)

Ich wäre auf jeden Fall gespannt, wie sich das entwickelt, ich werde diesen Thread beobachten. Welche Daten enthalten die Bänder? Was ist das allgemeine Ziel?
Könnten Sie etwas Kontext für diejenigen von uns hinzufügen, die mit Vintage-Computern nicht besonders vertraut sind? Was soll die Schaltung leisten?
@AnindoGhosh Die Bänder sind allgemeine Datenspeicher - in diesem Fall gibt es (zum Beispiel) einige Vintage-Spiele, die wir gerne lesen können würden. Das allgemeine Ziel besteht darin, ein Kassettenband als Ein-/Ausgang für ein FPGA verwenden zu können, mit dem Ziel, auf eine vollständige Kompatibilität mit TRS-80-Kassettenbändern (möglicherweise mit einem Zilog-kompatiblen Softprozessor) hinzuarbeiten. Das eigentliche Ziel ist es, so viel wie möglich zu lernen und Spaß dabei zu haben!
@Bitrex Entschuldigung, ich war nicht klarer! Das 'CASSIN' ist ein Signal vom Kassettendeck für den Mikrocomputer TRS-80. In diesem Fall muss die Schaltung einen Hochpassfilter bereitstellen, um niederfrequentes Rauschen aus der Leitung zu entfernen, und dann ein TTL-Signal (0 oder 5) Volt bereitstellen. Ich werde die Simulationsdateien hier in einer Sekunde komprimieren und einen Link posten, um es klarer zu machen.
Während dies in Hardware bewundernswert ist, würde ich zum einfachen Abrufen der Daten eine Soundkarte und eine Softwarewiederherstellung vorschlagen und dann Spi-Flash oder SD-Karten im Spi-Modus mit dem FPGA-Board verwenden.
Das sieht für mich ziemlich überdimensioniert aus. Ich erinnere mich, dass ich 1985 Assemblercode für meinen zweiten Computer (ein 4 MHz Z80 CP/M-System) geschrieben habe, um die Bänder von meinem ersten Computer (einem Commodore PET 2001) zu lesen, und ich bin mir sicher, dass meine Hardware viel einfacher gewesen sein muss ( wahrscheinlich nur ein Schmitt-Trigger, aber ich erinnere mich an keine Details). Der Kassettenrekorder war aus dem Jahr 1972 mit einer ziemlich schlechten Tonqualität.
@ChrisStratton Ich habe die Wellenformen für die Simulation mit der Soundkarte und Goldwave erhalten. Ich habe auch Matlab verwendet, um ein Klangobjekt aufzunehmen, aber die Goldwave-Daten haben mir besser gefallen. Ich werde jedoch Ihren Vorschlag berücksichtigen, Spi-Flash oder SD-Karten zu verwenden - das klingt nach einer großartigen Idee.
@starblue Es macht keinen Spaß, es sei denn, es steckt zumindest etwas Mathematik dahinter oder etwas zu lernen. :) Ich werde versuchen, es einfacher mit einem Schmitt-Trigger zu machen - danke!
@starblue Ich habe mit einem Schmitt-Trigger eingecheckt; Es war eine hervorragende Ergänzung und macht die resultierende Schaltung viel einfacher. Das LTSpice-Modell des Schmitt-Triggers ist jedoch verhaltensorientiert, und ich möchte etwas mehr Realismus.
Wenn Sie Daten lesen möchten, die auf Audiokassetten mit Speicherschemata der 1970er/1980er Jahre gespeichert sind, würde ich den Vorschlag wiederholen, die Audiodaten zu digitalisieren und dann basierend auf der digitalisierten Datei zu rekonstruieren. Unter anderem haben sich so alte Bänder wahrscheinlich erheblich verschlechtert. Wenn ein Bandformat Dinge wie Blockprüfsummen enthält, kann die Software versuchen, einen Block mehrmals mit unterschiedlichen Schwellenwerten und Filterparametern zu decodieren, bis sie eine Kombination von Parametern findet, die eine erfolgreiche Decodierung ergibt. Um das in Hardware zu tun, wäre entweder ...
... mit erheblicher Redundanz (z. B. mit mehreren Decodierschaltungen mit unterschiedlichen Schwellenwerten und Parametern, die gleichzeitig arbeiten) oder ansonsten das mehrfache Einspeisen des Audiosignals durch die Hardware erfordern würde (was, wenn das Band nicht zuerst auf ein digitales Medium kopiert wird, auferlegen würde übermäßige Abnutzung von Bandmedien, die sehr zerbrechlich sein können).
@supercat Das ist ein toller Punkt und Vorschlag! Mir ging es darum, eine Entschuldigung zu haben, um selbst eine kleine Schaltung zu entwerfen, aber ich werde auch aus diesem Blickwinkel daran arbeiten. Ich mag das!

Antworten (1)

Ich würde die Kassette in die Line-Eingangsbuchse einer Soundkarte einspielen und die Dekodierung in der Software vornehmen. Nicht der hilfreichste Vorschlag, wenn Sie kein Software-Experte sind, ist mir klar, aber es macht einfach keinen Sinn, für diesen Job kundenspezifische Hardware zu bauen.

Kassetteneingang von TRS-80 - Designüberprüfung
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