Hi, Motivation: ich habe einen elektronischen Taster und möchte ihn zum Schalter umbauen. Also dachte ich mir: T-FF aus JK-FF basteln, JK auf High, Clock an Taster und schon funktioniert es, Plan anbei. Flugs einen Aufbau gebaut und seitdem leide ich ganz furchtbar unter meiner Ahnungslosigkeit: denn es funktioniert nicht. An (1) hängt über 680 Ohm ein LED. Die Schaltung ist m. E. fehlerfrei aufgebaut, so schwer isses nicht. Gemessen habe ich, was zu messen geht, sieht alles OK aus, (3) geht bei Tastendruck auf LOW, Prellen hin und her, irgendwas sollte doch mal passieren. Was mache ich falsh?
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Bei CMOS müssen immer alle Eingänge beschaltet werden, auch die der nicht benutzten Gatter/FF.
Pin 4 (Reset) ist nicht definiert, das könnte deinen Ausgang auf low halten. Auch die Eingänge des zweiten, nicht benutzten FFs sollten einen definierten Pegel sehen.
Wenn Pin 4 (Res) den gleichen Zustand hat wie Pin 7 (Set) dann ändert sich nix - sagt die Wahrheitstabelle. Beschalte Pin 4 mal zur Sicherheit mit Vcc. Uups, der Achim war schneller.
Danke, danke! Pin 4 ist jetzt auch High, ändert am beklagenswerten Gesamtbild nix.
ich hätte allerdings gesagt, dass Reset auf low-Pegel muss. Nur wenn S und R auf low sind, wird die Funktion des FF über J und K bestimmt.
> ich hätte allerdings gesagt, dass Reset auf low-Pegel muss.
Ändert nichts.
Das andere JK-FF ist noch unbeschaltet. Kann es wirklich solche
Auswirkungen haben?
Holger Lembke schrieb: > Kann es wirklich solche > Auswirkungen haben? eher unwahrscheinlich, allerdings ist es auch keine große Sache, die Eingäng alle auf 0 zu legen, um die mögliche Fehlerquelle auszuschließen. Was zeigen denn aktuell die beiden Ausgänge Q und /Q des benutzten FF an. Sind beide auf low oder verhalten sie sich komplementär?
> Sind beide auf low oder verhalten sie sich komplementär?
Komplementär, so wie ich es erwarten würde.
Beim anderen FF sind nun alle Eingänge auf LOW, bewegt auch nix.
ohne den Taster zu entprellen, wirst Du keine Freude an der Schaltung haben... Der Taster prellt, d.h. er kontaktiert mehrmals hintereinander in scheller unregelmäßiger Folge bei einer Betätigung. Das T-Flipflop schaltet jedesmal um. Ohne eine wirksame Entprellung ist der Schaltzustand des FFs nach Betätigung also reine Lotterie. Mögliche Entprellung für den Taster wäre z.B. ein RC-Glied am Taster und ein nachgeschalteter Schmitt-Trigger dessen Ausgang dann den Taktpin vom T-Flipflop treibt. z.B. so wie hier: http://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung unter "Einfacher Taster" beschrieben. Der invertierende Schmitt-Trigger hätte zudem noch den Vorteil, daß das Flipflop beim Drücken des Tasters umschaltet und nicht erst beim Loslassen. Gruß, Thosch
Achja: Geeignete Schmitt-Trigger ICs der 4000er CMOS-Familie wären z.B. 40106 (6 invertierende Schmitt-Trigger) 4093 (4 NAND-Gatter mit Schmitt-Trigger Inputs)
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Thosch schrieb: > ohne den Taster zu entprellen, wirst Du keine Freude an der Schaltung > haben... Die habe ich auch mit Prellen nicht, denn (siehe ganz oben), es sollte sich zumindest irgendwas tun. Es tut sich aber gar nix. Und (siehe oben), ich habe einen elektronischen Taster, der die Schaltung später mal ansteuern soll (ein PT2272M). Klappte nicht, also die Sache erst mal ohne den Schalter ausprobieren. Aktueller Schaltungsstand anbei, der immer noch nicht das tut, was ich erwarte. CD4027 getauscht, von Breadboard auf Lochraster umgelötet... Ich bin anscheinend zu blöd dazu.
Holger Lembke schrieb: > Aktueller Schaltungsstand anbei, der immer noch nicht das tut, was ich > erwarte. CD4027 getauscht, von Breadboard auf Lochraster umgelötet... > Ich bin anscheinend zu blöd dazu. Die Schaltung sieht jetzt korrekt aus. Perfekt wird sie, wenn du noch einen Stützkondensator (ca. 100 nF) von Pin 16 nach Pin 8 schaltest. Funktioniert die Schaltung dann immer noch nicht, kannst du ja mal ein Foto davon posten.
Danke, das scheint mir jetzt nicht mehr notwendig. Es funktioniert nämlich. Um die eigene Blödheit zu analysieren: beim Umbau von Breadboard auf Lochrasterplatine (ohne die (4)-Reset-Verdrahtung) hab' ich blöderdings die LED falsch rum angeschlossen... eben bemerkt. Ach je. :-) Danke für die viele und schnelle Hilfe, das war sehr schön! Wenn jemand mag (Georg G?) würde ich mich über eine detailliertere Erklärung, warum auch die Eingänge des nicht benutzte FF auf 0 gelegt werden sollen, freuen.
Holger Lembke schrieb: > Wenn jemand mag (Georg G?) würde ich mich über eine detailliertere > Erklärung, warum auch die Eingänge des nicht benutzte FF auf 0 gelegt > werden sollen, freuen. Diese Regel gilt im Prinzip für alle Digitalschaltungen, ganz besonders aber für solche in CMOS-Technologie. Schau dir dazu als einfaches Beispiel den CMOS-Inverter aus zwei Mosfets an: http://de.wikipedia.org/wiki/Cmos#Technik Bei sauberem Low-Pegel am Eingang leitet nur der obere, bei sauberem High-Pegel nur der untere Mosfet. Entsprechend erscheint am Ausgang das invertierte Eingangssignal. Legt man am Eingang hingegen einen Pegel zwischen High und Low an, so leiten beide Mosfets ein wenig, und es fließt durch sie ein Querstrom. Der Hauptvorteil von CMOS, nämlich der geringe Stromverbrauch, ist damit nicht mehr vorhanden. Da nun auch der Ausgang kein definiertes Logiksignal mehr liefert, pflanzt sich das Problem zudem auf nachfolgende Gatter fort. Die Gates der Mosfets sind extrem hochohmig. Lässt man den Eingang offen, dann hängt das effektive Eingangssignal davon ab, wieviel Ladung sich zufälligerweise gerade in den Gates befindet. Aber auch dieser Wert bleibt nicht konstant. Schon ein elektrisch geladener Synthetikpulli kann die Gate-Ladung aus mehreren Dezimetern Entfernung beeinflussen. So fließen in der Schaltung ständig irgendwelche unkontrollierten Ströme, die bei einer komplexen Schaltung mit vielen Gattern recht hoch werden können. Aber es kommt noch schlimmer: Das Umschalten eine Gatters erzeugt wegen der kurzzeitigen Stromspitze eine Störung auf der Versorgungsspannung. Diese wird größtenteils, aber nicht vollständig durch den Stützkondensator am IC weggebügelt (sofern man einen eingebaut hat). Die verbleibende Störung kann aber ausreichen, um über kapazitive Kopplung den Pegel an einem offenen Eingang eines Gatters zu beeinflussen. Damit entsteht ein rückgekoppeltes System, das die Eigenschaft hat, gerne zu schwingen. Diese Schwingungen liegen im Bereich der maximalen Schaltfrequenz der Gatter, steigern damit den Stromverbrauch immens und können sich schlimmstenfalls kapazitiv auf andere Schaltungsteile übertragen. All diese Probleme können mit einem Stückchen Draht an die unbenutzten IC-Eingänge beseitigt werden.
Wieso sollte sich das auf sein zweites FlipFlop, was garnicht benutzt wird, aufs erste auswirken? Das sind zwei von einander unabhängig arbeitende FlipFlops, das einzige was sie gemeinsam haben, sind Versorgungs und Ground - Pins, und dass sie auf einem Die liegen, aber solange sie nicht hintereinander verschaltet werden, wie soll das eine das andere denn beeinflussen?!
Yalu X. schrieb: > All diese Probleme können mit einem Stückchen Draht an die unbenutzten > IC-Eingänge beseitigt werden. Danke für die Erklärung. Es deckt sich mit meinen Vermutungen, als Fachfremder finde ich es wichtig, die zu überprüfen bzw. in schöneren Worten gesagt zu bekommen. Letztlich funktioniert es nun sehr brav: ein billiger Funkempfänger (AK-RK01-12) mit SC2272M (momentary switch mode) ist nun ein Schalter.
Holger Lembke schrieb: > Wenn jemand mag (Georg G?) würde ich mich über eine detailliertere > Erklärung, warum auch die Eingänge des nicht benutzte FF auf 0 gelegt > werden sollen, freuen. Durch Yalu wurde es schon erläutert. Bei unbeschalteten CMOS-Eingängen an 4000-er Bausteinen erlebte ich schon in der Praxis, daß sie mal warm werden, bis heiß glühend, richtig abgeraucht ist mir aber noch keiner richtig. Heute hatte ich mal anläßlich dieses Threads so einen Gedankenfurz, daß man CMOS-ICs auf dem Steckbrett durch eine Leitfolie oder dünnen Leitschaumstoff auf ein Steckbrett aufstecken könnte, um sofort automatisch beliebige unbekannte Pegel an den Eingängen zu vermeiden. Aber nee, das wird bestimmt auch nicht immer so richtig. Ein Inverter würde sich unter Umständen auf U/2 vor spannen. Das gibt es sogar als erwünschte Schaltung, und macht auch noch nichts. Wenn die Leitfolie hochohmig genug wäre? Vielleicht würde es doch ein brauchbarer Ansatz?
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