Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Energieverbrauch von Pegelwandler (NAND-Gatter)


von ebtschi (Gast)


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Hallo,

ich verwende derzeit ein NAND-Gatter vom Typ 74LVC1G00 als 
Inverter+Pegelwandler:
http://www.diodes.com/datasheets/74LVC1G00.pdf

Aufbau:
A: 3V3 Eingang
B: 3V3 Eingang
GND: GND
Y: 5V Ausgang
VCC: 5V

Das Signal hat ~ 100 kHz (rein das digitale Signal; Flanken nicht 
berücksichtigt). Beim Testaufbau hängt nichts am Ausgang.

Das Problem ist, dass ein einzelnes solches Gatter schon 50 mA verheizt, 
was ich für übertrieben viel halte. Im Datenblatt ist immer von Werten 
<1mA die Rede. Sowohl das Eingangs- als auch das Ausgangssignal sehen ok 
aus.

Habt ihr vielleicht einen Verdacht warum das Gatter ca. 50x so viel 
verbraucht wie erwartet?

Danke im Voraus für eure Antworten.

von (prx) A. K. (prx)


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Vih(min) bei 5V ist 0,7*Vcc also 3,5V. Das Gatter wird folglich 
ausserhalb der Spezifikation betrieben und ist als Pegelwandler 
ungeeignet. Dafür sind Gatter mit TTL-kompatiblem Eingangspegel besser 
geeignet.

CMOS-Gatter sind nur dann stromarm, wenn einer der beiden Transistoren 
einer Push-Pull-Stufe vollständig sperrt. In der Zwischenzone leiten 
beide Transistoren zumindest teilweise. Auf Schnelligkeit optimierte 
CMOS-Logik ist in dieser Hinsicht krasser als langsame.

Ob dies als Erklärung für die 50mA ausreicht weiss ich aber nicht. 
Denkbar wären auch eine Oszillation, wenn Eingänge dank des falschen 
Pegels zu lang zwischen Vil(max) und Vih(min) verbleiben.

von ebtschi (Gast)


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Danke für deine Antwort. Macht Sinn.

Ich werde mal das hier ersatzweise testen:
http://www.diodes.com/datasheets/74AHCT1G02.pdf

High-level Input Voltage: 2.0 min.

von Falk B. (falk)


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@ebtschi (Gast)

>ich verwende derzeit ein NAND-Gatter vom Typ 74LVC1G00 als
>Inverter+Pegelwandler:
http://www.diodes.com/datasheets/74LVC1G00.pdf

>Aufbau:
>A: 3V3 Eingang
>B: 3V3 Eingang
>GND: GND
>Y: 5V Ausgang
>VCC: 5V

Geht nicht, als Pegelwandler von 3,3 auf 5V muss es HCT sein.

>Das Signal hat ~ 100 kHz (rein das digitale Signal; Flanken nicht
>berücksichtigt). Beim Testaufbau hängt nichts am Ausgang.

Pi mal Daumen. Statisch kann man den Strom vernachlässigen, der ist 
kleiner als 1µA. Dynamisch müssen die internen Kapazitäten umgeladen 
werden.
1
P = U^2 * C * f = 3,3V^2 * 25pF * 100kHz ~ 27µW -> ~8µA.

>Das Problem ist, dass ein einzelnes solches Gatter schon 50 mA verheizt,
>was ich für übertrieben viel halte.

In der Tat. Eine mögliche Ursache wurde schon genannt. Vielleicht hast 
du auch einen Kurzschluss irgendwo.

von ebtschi (Gast)


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Ich werde das Ding auch noch testen:
http://www.farnell.com/datasheets/622369.pdf

Hat ja auch die selbe Bauform; sollte recht einfach gehen.

Ich berichte euch dann.

von abc (Gast)


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Ich verwende von 5 auf 3,3V 74LV04 und von 3,3 auf 5V 74HCT125

von ebtschi (Gast)


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Mit dem 74AHCT1G02W5 funktioniert jetzt alles. Die Schaltung ist 
ansonsten identisch...

http://at.farnell.com/diodes-inc/74ahct1g02w5-7/gate-pos-nor-sgl-2i-p-sot25/dp/2057386?Ntt=2057386

Danke für eure Unterstützung!

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