Guten Tag, ich löse derzeit mein erstes Übungsblatt für das Modul "Digitale Elektronik" und stehe vor einem Verständnisproblem bei der TTL-Grundschaltung. Beide Eingänge des Multiemittertransistors seien Low (x1 und x2). Somit werden von beiden Emittern die Potentialschwellen der Emitterdiode herabgesetzt, sodass der Transistor gesättigt leitend wird. Nimmt man die Spannung U_CE am Multiemitter zu Null an, dann ist die Basis von T2 auch direkt mit den Low-Eingängen verbunden, sodass er hochimpedant ist und somit sperrt. Nun muss sich eine HOHE Spannung U_CE,T2 am Transistor T2 einstellen, sodass am grün markierten Knoten das Potenzial höher als 0,7 V sein muss um T4 zum leiten zu bringen. Aber ich verstehe nicht, wie hoch ist das Potenzial an dem grün markierten Knoten? Wie hoch ist denn bei einem "hochimpedanten Transistor" die Spannung U_CE? Idealerweise natürlich unendlich groß. Ist an dem Knoten (Phi_T2,H) das Potenzial größer als die Versorgungsspannung von 5 V?
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Hensy88 schrieb: > Aber ich verstehe nicht, wie hoch ist das Potenzial an dem grün > markierten Knoten? Das ist abhängig von den Widerständen und dem Ausgangsstrom, aber irgendwo in der Nähe von 5V. > Wie hoch ist denn bei einem "hochimpedanten > Transistor" die Spannung U_CE? Genauso hoch wie die angelegte Spannung, wenn man Leckströme vernachlässig und der Transistor bei dieser Spannung nicht kaputt geht >Idealerweise natürlich unendlich groß. Woher sollte die unendlich große Spannung kommen? Das ist ein Transistor, keine Spannungsquelle. > Ist an dem Knoten (Phi_T2,H) das Potenzial größer als die > Versorgungsspannung von 5 V? Nein, wo sollte die Spannung > 5V herkommen?
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Hallo Max, danke Dir für deine schnelle Antwort. Ich hatte mich das gefragt, ob die Spannung dort größer sein kann, was aber natürlich unmöglich ist! Meinst Du, dass Du mir vielleicht bei einer groben Rechnung helfen könntest? Nehmen wir an, ich lege an die Eingänge x1 und x2 eine LOW-Spannung an, z.B. 0,2 Volt. Die Potentialschwelle am Multiemitter wird herabgesetzt, sodass die Spannung U_BE, 4,8 Volt beträgt. Der Transistor der nun niederimpedant ist, wird an der Kollektor-Emitter-Strecke ungefähr eine Spannung von 0,2 V haben. Wenn ich nun im Eingangskreis einen Maschenumlauf mache, beträgt die Spannung U_BE am Transistor 2 - 0,4 Volt. Er sperrt also. Ist mein Gedankengang erstmal richtig? Kann ich nun irgendwie das Potential an dem grün markierten Knoten berechnen?
Hensy88 schrieb: > Ist mein Gedankengang erstmal richtig? Unfegähr ja, nur wird Vce des Multiemittertransistors nicht größer als ca. 0.7V werden. > Kann ich nun irgendwie das Potential an dem grün markierten Knoten > berechnen? Kennst du den Ausgangsstrom, die Widerstandswerte und die Verstärkung der Transistoren? Oder auch einfach Vout + 2 * 0.7V
T1 sättigt nicht, weil von T2 kein relevanter Strom in dessen Kollektor fliesst, aber er ist natürlich durchgeschaltet weil Basisstrom fliesst.
Vout + 2 * 0,7 V, ist ein Maschenumlauf, den du gemacht hast. Korrekt? Die Widerstandswerte sind nicht gegeben. Ich denke aber, dass ich nun alles verstanden habe. Eine Frage hätte ich aber noch: Alleine mit den Werten, die hier vorgegeben sind, wäre es doch unmöglich, direkt die Ausgangsspannung der Schaltung zu bestimmen, oder? Ein Kommilitone behauptete, dass man einfach 5V - 0,7V - 0,7V rechnen müsse. Dem kann ich irgendwie nicht folgen.
Michael Bertrandt schrieb: > T1 sättigt nicht, weil von T2 kein relevanter Strom in dessen Kollektor > fliesst Genau deswegen sättigt er aber. Hensy88 schrieb: > Ein Kommilitone behauptete, dass man einfach 5V - 0,7V - 0,7V rechnen > müsse. Wenn der Ausgang im Leerlauf ist, müsste das ungefähr hinkommen.
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Wenn das ungefähr hinkommt, wir die Spannung U_CE,T2 aber auch als 5V angenommen, oder? Wie sieht es eigentlich in der Praxis aus, wenn man solche Berechnungen in der Digitaltechnik macht. Arbeitet man dann sehr genau oder auch mit "Überschlagsrechnungen" ?.
Hensy88 schrieb: > Wenn das ungefähr hinkommt, wir die Spannung U_CE,T2 aber auch als 5V > angenommen, oder? Ja, wenn kein Strom aus dem Ausgang fließt, fließen durch R auch keine nennenswerten Ströme. > Wie sieht es eigentlich in der Praxis aus CMOS
CMOS werden wir demnächst behandeln. Ich suche die ganze Zeit in Digitaltechnikbüchern, wie die Widerstände in der Schaltung zu dimensionieren wären, ich finde allerdings nichts. Welche Funktion haben die Widerstände? Damit die Schaltung nahezu "stromlos" funktioniert, wäre es doch angebracht, die Widerstände, die alle am selben Potential (5 V) angeschlossen sind, sehr hochimpedant zu dimensionieren, oder?
Hensy88 schrieb: > Damit die Schaltung nahezu > "stromlos" funktioniert, wäre es doch angebracht, die Widerstände, die > alle am selben Potential (5 V) angeschlossen sind, sehr hochimpedant zu > dimensionieren, oder? Dann wird sie auch sehr langsam. Man wollte sie aber schnell.
Also haben die Widerstände etwas mit der "Schaltzeit" der TTL Schaltung zu tun? Könntest Du mir das etwas näher erläutern? Ich finde nichts nennenswertiges dazu in Büchern und komme da auch nicht selbst drauf.
Hensy88 schrieb: > Ich suche die ganze Zeit in Digitaltechnikbüchern, wie die Widerstände > in der Schaltung zu dimensionieren wären, ich finde allerdings nichts. Ich würde in einem Datenblatt zu einem TTL-IC nachsehen: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls00.pdf
Danke für den Link. Aber wieso werden dort an den Eingängen zwei Dioden verschaltet? Die sind doch unnötig, wenn man den Pfad einfach weglässt und die Rückleitung über Masse zur Spannungsquelle verwendet.
Hensy88 schrieb: > Aber wieso werden dort an den Eingängen zwei Dioden verschaltet? Damit Spannungen unter 0V, die durch Reflektionen entstehen können, abgewiesen werden, und den Transistor nicht über 6.5V Differenzspannung an den Emitteranschlüssen bescheren, wodurch er kaputt gehen würde.
In dem genannten Datenblatt sieht man die Entwicklung der TTL-Familien. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls00.pdf 1. 74xx, 7400 2. 74Sxx, 74S00, niederohmiger, mehr Leistung, schneller 3. 74LS, 74LS00, hochohmiger(weniger Leistung) als 74-TTL, dank Schottkydioden aber so schnell wie Standard 74-TTL. 4. Der Nachfolger von 74S-TTL war 74F-TTL. 74Fxx Bausteine haben weniger Verlustleistung als 74Sxx und sind trotzdem mindestens so schnell wie 74Sxx.
Reflektion? Was für eine Art von Reflektion meinst du denn gerade? Und wie weisen die Dioden sowas ab? Danke für die kurze Zusammenfassung Helmuts. An das Lesen von Datenblättern muss ich mich auch noch gewöhnen.
Hensy88 schrieb: > Also haben die Widerstände etwas mit der "Schaltzeit" der TTL Schaltung > zu tun? Könntest Du mir das etwas näher erläutern? Ich finde nichts > nennenswertiges dazu in Büchern und komme da auch nicht selbst drauf. gering Spannungen = geringer Stromfluss = geringe Umladungen = geringe Umschaltzeiten. geringer Wasserdruck = geringer Wasserfluss = Waschbecken braucht länger um voll zu werden http://de.wikipedia.org/wiki/Slew_rate
Vielen Dank Chris. Kann mir jemand erklären um was für eine Reflektion es sich dort handelt?
Hensy88 schrieb: > Kann mir jemand erklären um was für eine Reflektion es sich dort > handelt? http://www.ti.com/lit/an/szza008/szza008.pdf
Helmut S. schrieb: > 1. 74xx, 7400 > > 2. 74Sxx, 74S00 Es gab da noch die 74Lxx und die 74Hxx. http://www.datasheet-pdf.com/datasheetdownload.php?id=520805
Peter Dannegger schrieb: > Helmut S. schrieb: >> 1. 74xx, 7400 >> >> 2. 74Sxx, 74S00 > > Es gab da noch die 74Lxx und die 74Hxx. > > http://www.datasheet-pdf.com/datasheetdownload.php?id=520805 Die 54H entsprechen sind doch nur 74er mit erweitertem Temperaturbereich. Vermutlich würden die in der Raumfahrt und der Rüstungsindustrie eingesetzt.
Helmut S. schrieb: > Die 54H entsprechen sind doch nur 74er mit erweitertem > Temperaturbereich. Das gilt generell für SN54 vs SN74, hat aber nichts mit H/L zu tun. Die 74Hxx waren schneller/stromfressender als 74xx, die 74Lxx langsamer/sparsamer.
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So, da bin ich mal wieder! Ich hab mir jetzt ein wenig etwas dazu durchgelesen und ich glaube ich habe es verstanden: Wenn eine negative Spannung entsteht, dann wird die Diode leitend und schließt diese Spannung über Masse kurz, weil sonst eine sehr hohe Spannung an der Basis-Emitter-Strecke auftreten könnte z.B. (5V -(-40V)). Ist dort eine positive Spannung, dann werden die Dioden lediglich nur einen kleinen Sperrstrom von sich abgeben, der Transistor kann also ganz normal arbeiten. Die positive Spannung darf aber auch nicht zu hoch sein, da die Diode sonst im Durchbruchbereich der Kennlinie beschrieben wird und zerstört werden kann. Ist das so richtig?
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