Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zum Octal Buffer 74HC240


von Rolf E. (rolges)


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Hallo zusammen.
Ich hätte eine Frage zum Octal Buffer.
Wenn ich das aus vorherigen Suchen richtig verstanden habe, wird der 
Octal Buffer im Prinzip nur verwendet um Signale zu verstärken. Jetzt 
wäre meine erste Frage, ob er die Signale auf das Level von der 
Versorungsspannung (VCC) verstärkt ?


Ich habe den in meinem Fall (Multiplex Steuerung, Die direkte 
Ansteuerung für das Segment also A,B,C,D usw.)verbaut, allerdings ist 
keine Versorgungsspannung angeschlossen.


Wird der Octal Buffer dann nur verwendet um die nicht benötigten 
Ausgänge zu sperren, dass die Segmente nicht überlaufen ?
Ich denke das hat was mit den Pins 1,19 zu tun.

Ich habe im Datenblatt (Bin leider noch nicht so gut im Lesen der 
Datenblätter) folgendes "Loading Table" gefunden. (siehe Anhang)
Ich kann mir leider nichts daraus herleiten.
Ich wäre Dankbar, wenn mir jemand dieses Diagramm erklären könnte.

Hier das Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd74hc241.pdf

Schönen Abend,
Rolges

: Bearbeitet durch User
von karadur (Gast)


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Es geht darum mit einem Treiber mehrere Eingänge zu treiben.
Verstärkt wird nicht die Signalhöhe sondern die Strombelastbarkeit.
z.B. für Bussysteme.

Dank Tristate kann man mit OE den Ausgang für Bussysteme hochohmig 
schalten.

von foobar (Gast)


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Die Bausteine werden üblicherweise benutzt, um a) die Treiberleistung zu 
verstärken, und b) um Ausgänge zeitweise "hochohmig" zu machen 
(vereinfacht: "abzuschalten"), z.B. um die Ausgänge mehrere Bausteine 
abwechselnd auf einen Bus zu schalten.

Ja, die ICs machen eine Signalaufbereitung und liefern die im Datenblatt 
garantierten Ausgangsspannungen.

Sie brauchen natürliche eine Versorgungsspannung. Ohne spinnen sie nur 
rum.

Deine Tabelle gibt nur an, wieviel Last sie an ihren Eingängen erzeugen 
- dies muss der Ansteuernde liefern. Dich werden eher die möglichen 
Ausgangsspannungen und Ströme interessieren, Vo und Io.

von Rolf E. (rolges)


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Alles klar. Also im Prinzip wird der Strom am Ausgang verstärkt um in 
meinem Fall die Segmente direkt ansteuern zu können ohne den Input zu 
stark zu belasten. Das macht Sinn.
Die VCC ist dann mit Sicherheit in meinem Schaltplan nicht 
eingezeichnet. (Macht damit ohne ja keinen Sinn)
Pin 1 und 19 sind in meinem Schaltplan beide auf GND gezogen.
Ich schätze damit wurde konfiguriert, dass nur jeweils ein Ausgang 
Niederohmig sein kann. Stimmt das ?
Der Tri-State ist dann quasi dafür da, die Ausgänge hochohmig zu 
schalten, also quasi alles zu invertieren ?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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karadur schrieb:
> Es geht darum mit einem Treiber mehrere Eingänge zu treiben.
> Verstärkt wird nicht die Signalhöhe ...

Dann wäre das der erste Digitalbaustein, der nicht die Signale 
regeneriert.
Natürlich hebt so ein Treiber die Signale wieder auf den vollen Pegel 
an, auch wenn die Eingangssignale nur knapp unter bzw. über den 
spezifizieren Eingangsschwellen liegen.

von karadur (Gast)


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Du hast 2x4Bit Buffer. Um alle Ausgänge zu verwenden must du beide OEs 
aktivieren.

von foobar (Gast)


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> Pin 1 und 19 sind in meinem Schaltplan beide auf GND gezogen.
> Ich schätze damit wurde konfiguriert, dass nur jeweils ein Ausgang
> Niederohmig sein kann. Stimmt das?

Nicht ganz. Jeder "Output Enable" (OE) ist für 4 Ausgänge zuständig. Ist 
er aktiv, werden die 4 dazugehörigen Ausgange eingeschaltet (niederohmig 
low oder high); ist er inaktiv, werden sie abgeschaltet (hochohmig).

https://de.wikipedia.org/wiki/Tristate

von karadur (Gast)


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@ Wolfgang: Dann sagen wir mal das Fan-Out wird erhöht.

von S. R. (svenska)


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Rolf E. schrieb:
> Der Tri-State ist dann quasi dafür da, die Ausgänge hochohmig zu
> schalten, also quasi alles zu invertieren ?

Es gibt drei Zustände:

HIGH (der Pin wird auf den hohen Pegel gezogen)
LOW (der Pin wird auf den niedrigen Pegel, also GND, gezogen)
TRISTATE (der Pin wird nicht gezogen)

Tristate invertiert nichts, sondern verhält sich ungefähr so, als wäre 
der Baustein garnicht eingelötet.

von Rolf E. (rolges)


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Einwandfrei. Jetzt bin ich im klaren.
Ich bedanke mich bei allen von euch für die tolle Hilfe !
Wieder was Interessantes dazu gelernt !
Den Baustein hätte ich viel Früher verwenden sollen, dann hätten meine 
bisherigen Multiplex Versuche kein "Geisterleuchten" gehabt. Ich habe 
schon versucht die Ausgänge zu den Segment Anzeigen gegenseitig zu 
verriegeln - ohne Erfolg.

Ich wünsche euch noch einen schönen Abend

Gruß,
Rolf

von foobar (Gast)


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Btw, diese Bausteine werden üblicherweise nicht für die Ansteuerung von 
Leistungsbauteilen benutzt - dafür gibt's bessere. Das, was die liefern 
können, schafft z.B. nen AVR von Hause aus.

von S. R. (svenska)


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Rolf E. schrieb:
> Den Baustein hätte ich viel Früher verwenden sollen, dann hätten meine
> bisherigen Multiplex Versuche kein "Geisterleuchten" gehabt.

Geisterleuchten kriegst du, wenn der eine Pin noch nicht aus ist, 
während der andere schon an ist - das passiert auch, wenn du schneller 
multiplext, als der Treiber folgen kann.

von Wolfgang (Gast)


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karadur schrieb:
> @ Wolfgang: Dann sagen wir mal das Fan-Out wird erhöht.

Der Teiber besitzt ein bestimmtes Fan-Out.

Wenn vorher schon ein Baustein mit gleicher Treiberleistung sitzt und 
man den 74HC240 z.B. zur Bustrennung (= Fähigkeit zur Tri-State 
Steuerung der Ausgänge) einsetzt, wird das Fan-Out nicht erhöht - kann 
man also so nicht sagen ;-)

von -gb- (Gast)


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Braucht man sowas in der heutigen Zeit eigentlich noch?

von Wolfgang (Gast)


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Georg B. schrieb:
> Braucht man sowas in der heutigen Zeit eigentlich noch?

Meinst du, wenn alleine Digikey davon deutlich mehr als 20000 auf Lager 
hat, sind das unverkäufliche Restbestände aus den 90er Jahren?

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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karadur schrieb:
> Es geht darum mit einem Treiber mehrere Eingänge zu treiben.
> Verstärkt wird nicht die Signalhöhe sondern die Strombelastbarkeit.
> z.B. für Bussysteme.
Die Buffer werden durchaus auch zur Spannungsanpassung genutzt. Die 
eignen sich prima als 5V-3,3V-Adapter. Man kann die Spannung sogar 
hochsetzen!

Wolfgang schrieb:
> Meinst du, wenn alleine Digikey davon deutlich mehr als 20000 auf Lager
> hat, sind das unverkäufliche Restbestände aus den 90er Jahren?
Das ist ein gutes Stichwort! In den 90ern gab es eine Phase, wo die 
Technologie von 5V stark in die 3.3V über ging. Da hat man das öfters 
gebraucht. Von den 244ern und den 245ern gab es eine spezielle 
Technologie von TI auf der Basis von Transmission-Gates, die aus 3,3V 
Signalen super Schaltimpulse für 5V-Bausteine produzierte. Meine 
Studienarbeit hatte so einen Chip drin, der von einem Kamerasensor auf 
ein 5V-PLD / 7400er HCT übersetzte.

http://www.ti.com/lit/an/scda006/scda006.pdf

Wolfgang schrieb:
> Dann wäre das der erste Digitalbaustein, der nicht die Signale
> regeneriert.
Doch gibt es, durch die Transmission-Gates mit längs geschalteten 
Transistoren wird mitunter nur die Spannung passiv herabgesetzt.

von Peter D. (peda)


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Rolf E. schrieb:
> Den Baustein hätte ich viel Früher verwenden sollen, dann hätten meine
> bisherigen Multiplex Versuche kein "Geisterleuchten" gehabt.

Geisterleuchten entsteht typisch bei Transistoren in Emitterschaltung 
durch die Miller-Kapazität. Mit Transistoren in Kollektorschaltung oder 
FETs hat man das Problem nicht.
Die ersten Logikschaltungen mit diskreten Transistoren benötigten zum 
Ausräumen der Basisladung eine negative Hilfsspannung.

Zum LED multiplexen ist der 74HC240 oft zu schwach (max 35mA je Ausgang 
und 70mA insgesamt).
Ich treibe die Segmente über Vorwiderstände direkt vom AVR und die 
Digits mit Transistoren in Kollektorschaltung.

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