Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 1,5 V auf Signaleingängen von Logikgattern


von Dennis (Gast)


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Hallo,

ich brauche mal eure Hilfe, die Schaltung um die es geht, habe ich als 
Bild angehängt.

Ich habe eine logische Schaltung aufgebaut, damit die Eingänge, welche 
kein Signal erhalten, nicht in der Luft hängen, habe ich 15k Pulldown 
Widerstände verwendet.

Die Schaltung soll als Kurzschlusstester für Sucoform Kabel dienen. An 
den oberen zwei Leitungen mit dem Umschalter, werden an einer Leitung 
Pin und an der anderen Leitung Außengeflecht des zu testenden Kabels 
angeschlossen. mit dem Umschalter wird entweder auf Pin oder 
Außengeflecht 5V gegeben und an den unteren zwei Leitungen wird das 
Kabel ebenfalls mit Pin und Geflecht angeschlossen. Je nachdem, ob die 
Spannung auf Pin, auf Gelecht oder auf beidem ankommt, leuchten die Rote 
oder die Grüne LED, die Gelbe ist nur als Kontrolle gedacht, dass die 
Schaltung an ist.

Wie im Betreff bereits geschrieben. Habe ich aber auf allen Leutungen, 
auf dennen nicht 5V liegen, 1,5V statt GND anliegen.
Muss ich statt Pulldowns etwa Relais nehmen, die mir zwischen GND und 
Eingangssignal umschalten?

MfG
Dennis

von Harald W. (wilhelms)


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Dennis schrieb:

> Ich habe ich 15k Pulldown Widerstände verwendet.
> Wie im Betreff bereits geschrieben. Habe ich aber auf allen Leutungen,
> auf dennen nicht 5V liegen, 1,5V statt GND anliegen.

Das ist normal, denn TTL-Eingänge ziehen bis zu 1,6mA. Du musst
Deine Pulldown-Widerstände deutlich niederohmiger machen, oder
besser, auf CMOS umsteigen. Neue Schaltungen mit Standard-TTL
Bausteinen 74xx zu entwickeln sollte man sich heutzutage wirklich
nicht mehr antun.
Gruss
Harald

von Dietrich L. (dietrichl)


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Wenn Du unbedingt mit Standard-TTL oder LS-TTL verwenden willst oder 
musst: Schalter gegen GND und Pull-Up.

Gruß Dietrich

von Harald W. (wilhelms)


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Dietrich L. schrieb:

> Wenn Du unbedingt mit Standard-TTL oder LS-TTL verwenden willst oder
> musst: Schalter gegen GND und Pull-Up.

...wobei man den Pullup meist sogar weglassen kann. Der ist bei
Standard-TTL sozusagen eingebaut.
Gruss
Harald

von Dennis (Gast)


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Danke für die Antworten,

Harald Wilhelms schrieb:
> Das ist normal, denn TTL-Eingänge ziehen bis zu 1,6mA. Du musst
> Deine Pulldown-Widerstände deutlich niederohmiger machen

Angenommen ich mache die Pulldowns niederohmiger, z. B. 1k, dann hab ich 
doch einen "relativ" großen Strom, in dem Fall 5mA, der mir gegen Masse 
fließt, wenn ich auf eine von den Leitung mittels eines zu testenden 
Kabels 5V gebe.

Wenn ich Pullup Widerstände nehme, müsste ich meine Logik überarbeiten, 
das wollte ich eigentlich vermeiden.
Um aber nochmal auf meine oben genannte Frage zurückzukommen, ich könnte 
doch auch einfach Relais benutzen, die mir, wenn Spannung auf Pin oder 
Geflecht des Testkabels liegt, von GND auf die Spannung des Testkabels 
schalten.
Die entsprechenden Relais hätte ich nämlich da.

Falls nicht ganz klar wurde was ich vorhabe, hab ich nochmal ein Bild 
zur Verdeutlichung angehängt.

MfG
Dennis

von MaWin (Gast)


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> Die entsprechenden Relais hätte ich nämlich da.

Aus derselben Kiste wie die Standard TTL 7420 ?
Die sind schon gut 50 Jahre al und seit 40 Jahren veraltet.

von Dennis (Gast)


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bitte kein Sarkasmus.

Die Relais sind TQ2 - 5V, mit denen hab ich schonmal sowas ähnliches 
realisiert.

Aber nur aus Interesse, gibt es CMOS Bausteine, die Pinkombatible zu 
ihren TTL Kollegen sind.

von Andreas M. (elektronenbremser)


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Ja, gibt es. 74C.... und noch andere, fällt mir aber gerade nicht ein. 
Irgendwie aus der 40xx Familie.

Andreas

von Dietrich L. (dietrichl)


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Andreas M. schrieb:
> Ja, gibt es. 74C....
... ich würde eher 74HC... oder 74HCT... sagen.
Die sind funktions- und pinkompatibel, lediglich unbenutzte Eingänge 
sollte man nicht offen lassen.

Gruß Dietrich

von Harald W. (wilhelms)


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Dennis schrieb:

> bitte kein Sarkasmus.

Bei der Verwendung von 40 Jahre alten ICs, die schon vor über
30 Jahren durch eindeutig bessere Bauteile abgelöst wurden, ist
ein gewisser Sarkasmus wohl angebracht. Es gibt praktisch keinen
einzigen Vorteil, der die Verwendung von solchen Standard-TTL-
Bausteinen für Neuentwicklungen rechtfertigen würde.
Gruss
Harald
PS: Der Ersatz von defekten ICs auf fertigen Platine ist da
etwas anderes. Das ist wohl auch der einzige Grund, warum
diese Bausteine noch nach wie vor verkauft werden.

von Dennis (Gast)


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Okay,

das heißt also, wenn ich bei meiner Logik ausschließlich auf 74HC 
Bausteine setze, habe ich das Problem mit den 1,5V auf den Eingängen, 
auf denen mittels des Pulldown eigentlich GND liegen sollte, nicht.

Aber trotzdem ist mir nicht klar, warum ich dann auf den unbenutzen 
Eingängen, auf denen eigentlich GND durch die Pulldowns liegen sollte, 
1,5V liegen habe. Falls jemand weiß, warum das so ist, wäre ich für eine 
kurze Erläuterung dankbar.

von Udo S. (urschmitt)


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Dennis schrieb:
> Aber trotzdem ist mir nicht klar, warum ich dann auf den unbenutzen
> Eingängen, auf denen eigentlich GND durch die Pulldowns liegen sollte,
> 1,5V liegen habe. Falls jemand weiß, warum das so ist, wäre ich für eine
> kurze Erläuterung dankbar.

Antwort von Harald, gleich erster Post:

Harald Wilhelms schrieb:
> Das ist normal, denn TTL-Eingänge ziehen bis zu 1,6mA. Du musst
> Deine Pulldown-Widerstände deutlich niederohmiger machen, oder
> besser, auf CMOS umsteigen.

Wenn da Strom fliesst, was passiert dann nach Herrn Ohm?
Genau es fällt eine Spannung ab. Du hast die Spannung gemessen, jetzt 
kannst du sagar ausrechnen welcher Strom da wohl fliesst, mach mal.

von Dennis (Gast)


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Ja, mir ist schon klar, das wenn Strom durch einen Widerstand fließt, 
über ihm eine Spannung abfällt.
Bei 1,5V und 15k haben wir 100µA.
Der Strom fließt dann aber aus den Eingängen raus, über die Pulldowns 
nach Masse. Das kann doch eigentlich nicht sein.

von John (Gast)


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Dennis schrieb:
> Der Strom fließt dann aber aus den Eingängen raus, über die Pulldowns
> nach Masse. Das kann doch eigentlich nicht sein.

Wenn Dir mehrere Leute erzählen, dass es so ist. Und Du es auch noch 
selbst gemessen hast. Wie kommst Du dann darauf, dass es eigentlich 
nicht sein kann?

Kennst Du die Innenbeschaltung der Gatter?
Die könnte z. B. so sein:
http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_3/6.html

von Dennis (Gast)


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Hey,
coole Seite, die du da verlinkt hast, da gibt es ja auch einen Abschnitt 
zu CMOS http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_3/7.html
Wenn ich den Abschnitt richtig interpretiere, dann tritt das von mir 
geschilderte Problem nicht mehr auf, wenn ich CMOS verwende. Oder 
täusche ich mich und es können auch hier Ströme aus dem Eingang über die 
Pulldowns nach Masse fließen, die mir dann wieder ein höheres Potential 
als GND auf die Signalleitungen bringen.

Also werde ich wohl auf CMOS umsteigen.

von Harald W. (wilhelms)


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Dennis schrieb:

> Aber trotzdem ist mir nicht klar, warum ich dann auf den unbenutzen
> Eingängen, auf denen eigentlich GND durch die Pulldowns liegen sollte,
> 1,5V liegen habe. Falls jemand weiß, warum das so ist, wäre ich für eine
> kurze Erläuterung dankbar.

Beitrag "Re: 1,5 V auf Signaleingängen von Logikgattern" gelesen?

von Dennis (Gast)


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Natürlich hab ich die Antwort gelesen, dort steht aber, dass die Ursache 
ist, dass die TTL Eingänge Strom ziehen, was in dem Fall aber nicht so 
ist, sondern der Strom fließt aus ihnen heraus nach GND, was mir hier so 
auch bestätigt wurde.

Beitrag "Re: 1,5 V auf Signaleingängen von Logikgattern"

Wenn die Eingänge Strom ziehen sollten, müssten die Eingänge intern an 
einem Potential hängen, was niedriger als 0V (GND) ist. Da das aber 
nicht sein kann, muss aus den Eingängen Strom raus nach GND fließen, der 
einen Spannungsabfall an den Pulldowns erzeugt und mir die 
Signaleingänge so auf ein positives Potential bringt.

von Harald W. (wilhelms)


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Dennis schrieb:

> Natürlich hab ich die Antwort gelesen, dort steht aber, dass die Ursache
> ist, dass die TTL Eingänge Strom ziehen, was in dem Fall aber nicht so
> ist, sondern der Strom fließt aus ihnen heraus nach GND,

Ich habe nicht gesagt, ob sie einen positiven oder negativen Strom
ziehen. Ich finde, das Wort "ziehen" mit einer Stromrichtung zu
verbinden, ist eine recht kleinliche Definition.
Gruss
Harald

von Dennis (Gast)


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Gut Frage hat sich erledigt, es ist so, dass ein Strom bei den TTL 
Bausteinen aus dem Eingang herusfließt. Falls jemand genauso das gleiche 
Problem haben sollte, will ich ihm die Information nicht vorenthalten.

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pullr.htm

Im Abschnitt: Standard-TTL und die Pullup- und Pulldown-Widerstände ist 
das herausfließen und was zu tun ist, um nicht in den verbotenen Bereich 
von TTL zu kommen, beschrieben.

Ich bedanke mich für eure Hilfe.

von John (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Dennis schrieb:
>
>> Natürlich hab ich die Antwort gelesen, dort steht aber, dass die Ursache
>> ist, dass die TTL Eingänge Strom ziehen, was in dem Fall aber nicht so
>> ist, sondern der Strom fließt aus ihnen heraus nach GND,
>
> Ich habe nicht gesagt, ob sie einen positiven oder negativen Strom
> ziehen. Ich finde, das Wort "ziehen" mit einer Stromrichtung zu
> verbinden, ist eine recht kleinliche Definition.
> Gruss
> Harald

Mein Akkuladegerät zieht auch Strom aus den Akkus. Und zwar so lange bis 
sie voll sind.

von Harald W. (wilhelms)


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John schrieb:

> Mein Akkuladegerät zieht auch Strom aus den Akkus. Und zwar so lange bis
> sie voll sind.

...aber nur auf der Minusseite. :-)
Gruss
Harald

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