http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/endst_01.gif Hi, wenn ich an dieser Schaltung ein Rechtecksignal von +\- xV anlege (inerhalb der Versorgungsspannung), dass steilflankiger ist als die Schaltung schnell ist, kann es dann passieren, das kurzzeitig beide Transistoren leitend sind und die schaltung verdampft? Was kann man dagegen mqchen?
Jan R. schrieb: > kann es dann passieren, das kurzzeitig beide > Transistoren leitend sind Eigentlich nicht. Die Transistoren sind nie in Sättigung, und werden eingeschaltet über R1 und R2, aber ausgeschaltet über die Dioden und damit den ansteuernden Eingang, also schneller aus als ein.
MaWin schrieb: > Jan R. schrieb: >> kann es dann passieren, das kurzzeitig beide >> Transistoren leitend sind > > Eigentlich nicht. > > Die Transistoren sind nie in Sättigung, und werden eingeschaltet über R1 > und R2, aber ausgeschaltet über die Dioden und damit den ansteuernden > Eingang, also schneller aus als ein. Was würde passieren, wenn ich die eingangsbesxhaltung wegfallen lassen würde und direkt +- xV anlege? kann das Kritisch werden?
Was ist denn die Eingangsbeschaltung ? Dein Schaltplan ist eh rudimentär. Die beiden Ausgangstransistoren werden durch die Dioden vorgespannt, Prinzip der Class AB Endstufe, es fliesst also immer ein Ruhestrom Der ist weitgehend undefiniert in dieser Prinzipschaltung, mindestens mit Emitterwiderständen müsste man ihn stabilisieren aber selbst dann noch einstellbar machen denn bei wärmeren Transistoren wird er höher, schlecht wenn die Dioden nicht auf demselben Chip sind. Als Schaltung untauglich, nur um das Prinzip zu erklären so abgespeckt.
Schon klar, habe noch eine Frage. Bei vielen CMOS Gates, wie hier, wird offenbar nichts gegen Shoot-throughs gemacht, wie überlebt das ein IC wie hier? http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/125000-149999/143480-da-01-en-SMD_HEF4069UBT_652__SOIC14__NXP.pdf
1. wenn die Transistoren wirklich "verdampfen" würden, hätte man schon längst entsprechende Dioden oder Widerstände dadagegen erfunden. 2. Der treffendere deutsche Ausdruck für den Strom in diesem Falle heißt Querstrom, nicht Crossconduction. Oder weißt Du nicht, dass das so heißt? 3. Die eigentliche Gefahr für die Transistoren in dieser Schaltung besteht bei schnellen Flanken mit vollem Spannungshub darin, dass die zulässige UBE-Sperrspannung der Transistoren überschritten wird.
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Peter R. schrieb: > 1. wenn die Transistoren wirklich "verdampfen" würden, hätte man schon > längst entsprechende Dioden oder Widerstände dadagegen erfunden. > > 2. Der treffendere deutsche Ausdruck für den Strom in diesem Falle heißt > Querstrom, nicht Crossconduction. Oder weißt Du nicht, dass das so > heißt? > > 3. Die eigentliche Gefahr für die Transistoren in dieser Schaltung > besteht bei schnellen Flanken mit vollem Spannungshub darin, dass die > zulässige UBE-Sperrspannung der Transistoren überschritten wird. OK aber nochmal zurück zum CMOS Inverter, sind die Querströme beim Umschalten unbedenklich, wenn man einfach ein p und n Kanal Transistor übereinander klatscht? So wie im Dateblatt oben? Werden in CMOS Gattern keine Totzeiten eingebaut? Warum finde ich keine Angabe zum Umschaltquerstrom im Datenblatt?
Jan R. schrieb: > wie überlebt das ein IC wie hier? Durch den relativ gesehen hohen Bahnwiderstand, das sind 2 x 200 Ohm in Reihe wenn beide MOSFETs halb aufgesteuert sind, im Inneren des IC noch viel hochohmiger. Aber cross conduction ist durchaus ein Probelm, erstens trägt es wesentlich zum Stromverbrauch von Chips bei, zweiten produziert es Störungen, und drittens schränkt es den Einsatzspannungsbereich ein. Also passt man die Dotierung möglichst gut an, damit die Transistoren bei voller Aussteuerung voll leiten, undbbei halber möglichst gar nicht mehr.
MaWin schrieb: > Jan R. schrieb: >> wie überlebt das ein IC wie hier? > > Durch den relativ gesehen hohen Bahnwiderstand, das sind 2 x 200 Ohm in > Reihe wenn beide MOSFETs halb aufgesteuert sind, im Inneren des IC noch > viel hochohmiger. > > Aber cross conduction ist durchaus ein Probelm, erstens trägt es > wesentlich zum Stromverbrauch von Chips bei, zweiten produziert es > Störungen, und drittens schränkt es den Einsatzspannungsbereich ein. > > Also passt man die Dotierung möglichst gut an, damit die Transistoren > bei voller Aussteuerung voll leiten, undbbei halber möglichst gar nicht > mehr. Danke! Gibt es bei dem oben geposteten Datenblatt, vielleicht doch irgendeinen Schutz, der nicht sichtbar ist?
Jan R. schrieb: > Gibt es bei dem oben geposteten Datenblatt, vielleicht doch irgendeinen > Schutz, der nicht sichtbar ist? Bei dem UB, unbuffered, keinen. Die Transistoren sind auch wirklich schlecht mit hohem Bahnwiderstand. Du kannst ja mal die Stromaufnahme messen bei unterschiedlichen Betriebsspannungen wenn man den EIngang per Poti lansam von GND bis VDD zieht. Normale CMOS sind buffered, da wird nur die noch hochohmigere Eingangsstufe langsam durchgesteuert und der Ausgang mit dfen stärkeren MOSFETs schaltet dann schnell. Atmel hatte mal im Datenblatt den Stromverbrauch, wenn man einen Eingangspin langsam durchsteuert.
MaWin schrieb: > Jan R. schrieb: > > Normale CMOS sind buffered, da wird nur die noch hochohmigere > Eingangsstufe langsam durchgesteuert und der Ausgang mit dfen stärkeren > MOSFETs schaltet dann schnell. Dann mit schmitt trigger? Gibt doch dann aber immernoch eine Querstrom oder? Der ist dann halt kürzer oder? > > Atmel hatte mal im Datenblatt den Stromverbrauch, wenn man einen > Eingangspin langsam durchsteuert.
Jan R. schrieb: > Dann mit schmitt trigger? Nein, nur ordentlich verstärkt. > Gibt doch dann aber immernoch eine Querstrom oder? > Der ist dann halt kürzer oder? Genau.
Jan R. schrieb: >> Normale CMOS sind buffered, da wird nur die noch hochohmigere >> Eingangsstufe langsam durchgesteuert und der Ausgang mit dfen stärkeren >> MOSFETs schaltet dann schnell. > Dann mit schmitt trigger? Beschalte doch einfach mal einen CMOS-Inverter als invertierenden Verstärker und gebe ein Dreieck-Signal drauf. Dann siehst du, dass da kein Schmitt-Trigger im Spiel ist.
MaWin schrieb: > Jan R. schrieb: >> Dann mit schmitt trigger? > > Nein, nur ordentlich verstärkt. > >> Gibt doch dann aber immernoch eine Querstrom oder? >> Der ist dann halt kürzer oder? > > Genau. Danke. Habe noch ne kurze Frage. Ist der Querstrom bei schnellem Umschalten, nicht kurzzeitig viel höher als beim Langsamen? Kann das bei den Üblichen Kandidaten mal bis in den Amperebereich gehen? Oder bleibt es im uA mA bereich? Was ist Rds ON ungefähr? Sind hierfür nicht auch die Obligatorischen 100nF über VCC?
Jan R. schrieb: > Ist der Querstrom bei schnellem Umschalten, nicht kurzzeitig viel höher > als beim Langsamen? Nein. > Kann das bei den Üblichen Kandidaten mal bis in den Amperebereich > gehen? Nein. Nur bei einer MOSFET-Leistungsbrücke, für BLDC oder SNT oder so was > Oder bleibt es im uA mA bereich? Ja. > Was ist Rds ON ungefähr? Wenn die AusgangsMOSFETs eines CMOS Bauteils voll durchsclöaten liegt der Widerstand so bei 20 Ohm. Aber in dem Bereich, in dem beide leiten, ist es nicht RDS(on) sondern eher RDS(th), gerade vor dem Abschalten. > Sind hierfür nicht auch die Obligatorischen 100nF über VCC? Ja.
Gibt es auch CMOS Bauteile, bei welchen man den Querstrom irgendwie unterdrückt, wie bspw. bei einer BLDC Halbbrücke die kleine Totzeit, oder spart man sich das eigentlich immer? Diese Querströme müsste es doch dann sogar in Prozessoren wie dem Core i7 geben oder wird hier etwas dagegen unternommen? Sind die CMOS in einem Intel Core ix aller bufferd?
Die Gefahr sehe ich im floaten des Eingangs wenn dieser in der Luft hängt, also bei bei flacher Flanke. Hier fehlt eine Verrieglung. Namaste
Wenn ich einen Ringoszillator aus z.b. 9 CMOS Invertern aufbaue, und einen Mittelwert des Stromes von 0,5mA messe, ist das doch ca. gleich dem Strom des einzelnen Gatters, da immer nur ein Gatter Zur selben zeit den zustand ändert oder?
Wenn 9 einzelne Gatter zusammen Strom ziehen, ist der Mittelwert immer 9 mal so gross wie der eines einzelnen Gatters.
MaWin schrieb: > Wenn 9 einzelne Gatter zusammen Strom ziehen, ist der Mittelwert immer 9 > mal so gross wie der eines einzelnen Gatters. Ja, der strom fließt ja aber nur beim umschalten, das machen die ja nicht gleichzeitig..
Jan R. schrieb: > Ja, der strom fließt ja aber nur beim umschalten, das machen die ja > nicht gleichzeitig.. Dann darfst Du nicht nach Mittelwert fragen. Denn der ergibt sich ja aus Spitzenstrom und fast nichts. Und 9mal Spitzenstrom versaut nun mal den Mittelwert nach oben.
mhh schrieb: > Jan R. schrieb: >> Ja, der strom fließt ja aber nur beim umschalten, das machen die ja >> nicht gleichzeitig.. > > Dann darfst Du nicht nach Mittelwert fragen. Denn der ergibt sich ja aus > Spitzenstrom und fast nichts. Und 9mal Spitzenstrom versaut nun mal den > Mittelwert nach oben. Wiso die zeit ist doch auch 9mal so lang.
Jan R. schrieb: > Wiso die zeit ist doch auch 9mal so lang. Aber nur, wenn Du nur eine Flanke beim Karusellfahren beobachtest. Im richtigen Leben wackeln alle Gatterausgänge mit dem Hintern hoch und runter beim Ringoszillator.
Jan R. schrieb: > Ja, der strom fließt ja aber nur beim umschalten, das machen die ja > nicht gleichzeitig.. Eben. Bei jedem Umschalten mit einer bestimmten Flankensteilheit fließt eine bestimmte Ladung. Der mittlere Strom ergibt sich dann aus Ladung * Frequenz. Bei 9 Gattern fließt in der gleichen Zeit die 9-fache Ladung. Entsprechend ergibt sich der 9-fache mittlere Strom.
Ah jetzt was ich was ihr meint nein Mittelwert ist dann das falsche wort. Aber egal. https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A240/74HC4046_74HCT4046%23PHI.pdf Guckt euch mal das Logicschaltbild des 3. Phasenkomparators an. Durch die Laufzeit des NAND Gatters, dürfte der Ausgang der Flipflops selbst bei exakt gleicher Phase und Frequenz der Eingangssignale nicht statisch sein. Sondern Nadelimpulse geben. Durch die Verzugszeit in den Invertern, entstehen doch dann auch an den Ausgängen von den NORs Glitches, Nun werden die MOS Fets doch auch immer ganz kurz angepulst. Entsteht jetzt ein Querstrom oder gehen die pulse aufgrund der tiefpasswirkungen der gatter verloren? Ist die Mosfetbrücke am Ausgang hier langsamer als die Gatter?
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