Hallo, ich beschäftige mich gerade mit dem Ausgangslastfaktor und dem Eingangslastfaktor von Elektronischen Bauteilen. In einer Übungsaufgabe habe ich ein Datenblatt von einem JK-Flip-Flop. Könnt ihr mir sagen ob ich das richtig verstanden habe? Eine Standardlast hat 20uA wenn sie 1 ist (high) und 0,6mA bei 0 (low). In dem Datenblatt scheint ein Fehler bei den Data outputs zu sein. 3.3 x 0,6mA = 2mA ist wohl das Komma falsch. Wenn ich jetzt mit einem Datenausgang z.B. 10 RD0 Eingänge versorge (10 mal 3 = 30 Standardlasten) dann kann ich noch 3 Standardlasten versorgen z.B. J inputs. Ich habe jetzt als Grundlage low genommen, da ich nicht wissen kann wie geschaltet ist.
> 3.3 x 0,6mA = 2mA ist wohl das Komma falsch.
Würde ich auch sagen.
Ein Fan-Out von 3,3 ist doch recht unüblich. 33 ist plausibel.
Das Datenblatt zum 74F00 von NXP gibt da bessere Zahlen an (Bild).
Super danke für die Hilfe. Kannst du mir noch sagen ob ich das mit den low und high richtig verstanden habe? Wenn ich 50/33 bei einem Ausgang habe rechne ich dann nur mit den low oder gibt es so etwas wie einen Gleichzeitigkeitsfakor? Sorry arbeite normalerweise mit höheren Strömen (1-150A)
Ein Fan-Out von 3,3 ist nicht unüblich! Der Wert hängt stark von den verwendeten miteinander verbundenen 'Familien' ab. Es gibt sogar Kombinationen, wo man nur einen Eingang an den Ausgang anschließen kann (Fan-Out = 1) - oder im krassesten Fall, wo sich zwei Familien überhaupt nicht miteinander 'verheiraten' lassen. Innerhalb einer Familie (und davon gibt's mehr als einem vielleicht lieb ist: A, AC, ACT, ALS, AS, F, H, HC, HCT, S, LS, ..., um nur mal ein 'paar' zu nennen) gebe ich Dir recht, da ist ein Fan-Out von 3,3 schon die untere Grenze - meistens ist er größer als 8! Man muß sich nur vor Augen führen, das ein TTL-Eingang einen Strom liefert, den ein TTL-Ausgang aufnehmen muß (zumindest wenn er auf L-Pegel geschaltet wird). 'Hängen' nun mehrere Eingänge an einem Ausgang, so muß sichergestellt sein, das sich ein H- oder L-Signal innerhalb der entsprechend spezifizierten Grenzen hält, um den Logikpegel noch korrekt zu 'erkennen' - als da wären L = 0V...0,8V und H = 2,4V...5V (zumindest gilt dies für die meisten Familien - Ausnahmen bestätigen die Regel). Prinzipiell gilt das Gleiche für den Fall, wo der Ausgang auf H-Pegel steht, was bei TTL-Bausteinen aber unkritischer ist. Interessant werden also die Fan-Outs eigentlich erst, wenn verschiedene Familien miteinander 'verheiratet' werden sollen. Möchte man einen Zähler bis in den 40MHz-Bereich bauen, kann man aber nur einen Zähler-Baustein (Vorteiler) aus der S-Familie verwenden (weil er möglicherweise als einziger schnell genug ist). Da er aber auf der anderen Seite ein ausgesprochener 'Stromfresser' ist, will man möglicherweise den Rest der Schaltung mit Bausteinen der HCT-Familie realisieren ... Jetzt aber zu den eigentlichen Rechenaufgaben: Als erstes gilt es herauszufinden wieviele Eingänge welcher Familie an dem zu untersuchenden Ausgang welcher Familie 'hängen' - dieses Signal nenne ich mal 'Knoten'. Wenn im vorliegenden Fall alles ICs der F-Familie ist wird die Sache etwas einfacher, denn die meisten Eingänge haben identische Fan-In-Werte (mal abgesehen von den Set- und Reset-Eingänges des Flip-Flops). Nun gilt es den max. mögl. Strom des Ausganges bei H- und L-Pegel gegen die Summe der Ströme aller angeschlossenen Eingänge bei den H- und L-Pegeln aufzurechnen. Beispiel: Der Q-Ausgang ist L, womit insgesamt max. 20mA für angeschlossene Eingänge zur Verfügung stehen. Damit ließen sich dann bis zu 33 J-, K- oder Takt-Eingänge von FlipFlops des gleichenm Typs treiben oder nur 11 Set- bzw. Reset-Eingänge des FlipFlops, oder ... Im anderen Fall, mit dem Q-Ausgang auf H, steht nur noch 1mA zur Verfügung, das sich aber relativiert, da die Eingänge in diesem Fall auch wesentlich weniger Strom liefern, eben nur noch 20µA, womit dann max. 50 Eingänge dieses FlipFlops an einem Ausgang 'hängen' dürften. Sobald ein anderer Baustein und/oder Familie zum Einsatz kommt, gilt es immer wieder diese Werte im Datenblatt nachzuschauen und zu überprüfen, um die korrekte Funktion der Schaltung sicherzustellen.
Hallo, na das ist mal eine ausführliche Antwort. Also lag ich mit meiner Vermutung richtig: Wenn ich jetzt mit einem Datenausgang z.B. 10 RD0 Eingänge versorge (10 mal 3 = 30 Standardlasten) dann kann ich noch 3 Standardlasten versorgen z.B. J inputs. Ich habe jetzt als Grundlage low genommen, da ich nicht wissen kann wie geschaltet ist. Würde ich als Grundlage high nehmen kann ich 10 RD0 Eingänge und 40 Standardlasten versorgen. Ist schon ein ganz schöner Unterschied. Oder habe ich nen Denkfehler
Fast richtig! Die Aussage "Ich habe jetzt als Grundlage low genommen, da ich nicht wissen kann wie geschaltet ist." ist der sagen wir mal 'gefährliche' bzw. risikobehaftete Teil. Wenn sich Dein 'geschaltet' darauf bezieht welcher Ausgang mit welchen Eingängen verbunden ist, aber Du die konkrete Schaltung nicht vorliegen hast, ist das OK. Sobald Du aber weißt welche Eingänge an welchem Ausgang 'hängen' sind sowohl der L- als auch der H-Zustand des Ausgangs in Verbindung mit allen angeschlossenen Eingängen zu betrachten. Es kann Zufall sein, das der limitierende Faktor in diesem Beispiel der L-Zustand des Ausgangs ist (L = 30, H = 50). Dies muß aber nicht zwingend immer so sein - insbesondere nicht, wenn verschiedene 'Familien' miteinander verschaltet werden (wie ich zuvor schon vermeldete). Übrigens: Sowohl Du als auch Lothar haben die Angabe "3.3" als falsch bemängelt. In diesem konkreten Fall stimme ich Euch sogar zu, obwohl ... Wenn ihr schreibt das wohl bei "3.3 x 0,6mA = 2mA" das Komma falsch stehen würde, muß ich wiedersprechen. 3.3 mal 0.6 ist in etwa 2, vorausgesetz wir vernachlässigen mal die deutsche und amerikanische Schreibweise für's Komma. Korrekt müßte die Formel (annäherungsweise) so lauten: 33 x 0.6mA = 20mA Dann stimmt zumindest das Fan-Out von 33, d.h. der Ausgang kann bis zu 33 Standardeingänge mit 0.6mA 'treiben' (eigentlich ja 'sinken'), was sich zumindest mit den Stromangaben decken würde.
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