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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit SN74132 => Spannungsverdopplung?


Autor: Lets Rock (letsrock)
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Hallo zusammen.

Folgendes: Ich habe Lichtschranken, welche in unbedecktem Zustand einen 
Pegel von 0,75V in bedecktem Zustand dann 5V rausbringen. Da ich dies 
mit meinem 18f2525 leider nicht verwerten kann wurden 74132 (Nand mit 
Schmitttrigger) dazwischengebaut (2x invertierend; siehe Schaltplan) um 
dann einen sauberen Pegel zu erhalten.

So nun zum Problem: Wenn ich nun die 0,75V am Eingang der 74132 anlege, 
messe ich dort etwa das doppelte sprich ~1,5V Eingangsspannung. Kann mir 
jemand sagen, warum und wieso das zustande kommt und wie man das Problem 
lösen kann???

Bin für eure Ratschläge schon einmal im vorraus dankbar :-)

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Vielleicht ist Dein Lichtschrankenausgang zu hochohmig, um einen 
LS-TTL-Eingang zu treiben. Ersetze mal den 74LS132 durch einen 
CMOS-Typen, also beispielsweise 74HC132.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Die Beschaltung der Lichtschranken mal posten.

MW

Autor: Andreas K. (a-k)
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Lets Rock wrote:

> So nun zum Problem: Wenn ich nun die 0,75V am Eingang der 74132 anlege,
> messe ich dort etwa das doppelte sprich ~1,5V Eingangsspannung.

Wenn du an den Eingang eines '132 Gatters 0,75 angelegst, und am 
gleichen Eingang ebendieses '132 dann 1,5V misst, dass misst du entweder 
Blödsinn oder hast ein Problem mit der Verdrahtung.

Ein offener Eingang eines LS Gatters kann allerdings durchaus auf 1,5V 
liegen.

Autor: Lets Rock (letsrock)
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Michael Wilhelm wrote:
> Die Beschaltung der Lichtschranken mal posten.
>


Bei den Lichtschranken handelt es sich um PS4001.
=> http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nec/PS4003.pdf

Hier einmal die Beschaltung. Habe versucht so genau wie möglich und 
verständlich zu skizzieren.

Warum Vcc auf Masse liegt ist etwas, was mir nicht klar ist, ist aber so 
realisiert. Ausserdem bekomme ich am Ausgang meine 0,75V bzw. 5V was 
auch dem entspricht, was ich dort erwarte. Diese Spannung geht dann wie 
gesagt auf die SN74132N, welche dann nach doppelter negierung wieder 
mein ursprüngliches Signal, jedoch auf sauberem high und low pegel 
ausgeben sollen.

Nochmals als info zu den SN74132N: Sobald diese auf der Platine sind, 
habe ich doppelte Spannung anliegen von ca. 1,5 V, nehme ich sie aus dem 
Sockel und messe nochmals alles, ist alles in unbedecktem Zustand bei 
0,75V, also richtig.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Die Schaltung ist etwas schräg und das Verhalten der '132 nicht weiter 
verwunderlich. Darlington-Optokoppler für Inversbetrieb sind mir bisher 
nämlich noch nicht begegnet. Man pflegt die eher selten mit Kollektor an 
Masse zu betreiben.

Normalerweise: Kollektor an Eingang vom '132 und über Widerstand an +5V. 
Emitter an GND.

Was auch geht: Kollektor an +5V und Emitter an den '132 und über 
Widerstand an GND.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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So kann die Beschaltung nicht sein. Wenn der Emitter über 110 Ohm auf 
Vcc liegt, wohin soll er denn schalten? Ich vermute mal, dass der 
Emitter über 110 Ohm auf Masse liegt.

MW

Autor: Lets Rock (letsrock)
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Andreas Kaiser wrote:
> Lets Rock wrote:
>
>> So nun zum Problem: Wenn ich nun die 0,75V am Eingang der 74132 anlege,
>> messe ich dort etwa das doppelte sprich ~1,5V Eingangsspannung.
>
> Wenn du an den Eingang eines '132 Gatters 0,75 angelegst, und am
> gleichen Eingang ebendieses '132 dann 1,5V misst, dass misst du entweder
> Blödsinn oder hast ein Problem mit der Verdrahtung.
>
> Ein offener Eingang eines LS Gatters kann allerdings durchaus auf 1,5V
> liegen.

OK, ich habe das Signal ja 3 mal auf meiner Platine, ein mini UNterbruch 
durchs Ätzen war da. Der Fehler wäre also behoben.

Autor: Andreas K. (a-k)
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In der Darstellung sind beide Emitter und Kollektor an +5V, und +5V ist 
GND. Das ist theoretisch möglich wenn der andere Pol der Stromversorgung 
dann effektiv -5V gegenüber Masse hat, aber ich glaube nicht dass dies 
hier so ist.

Dazu kommt, dass der Koppler dann keinerlei Ausgangssignal haben kann, 
weil nun einmal kein Strom von +5V nach +5V fliesst.

M.a.W: Die Darstellung ist nicht korrekt.

Autor: Lets Rock (letsrock)
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Andreas Kaiser wrote:
> ...
>
> Normalerweise: Kollektor an Eingang vom '132 und über Widerstand an +5V.
> Emitter an GND.
>
> ...


Also wenn ich das richtig sehe, ist es auch so gemacht, hab in der 
schaltungsskizze, ja das Beschaltungsbild aus dem Datenblatt genommen. 
Eine Seite vorher ist die nun oben angestellt Info.

Sollote also damit übereinstimmen, dass :" Kollektor an Eingang vom '132 
und über Widerstand an +5V. Emitter an GND."

Oder nicht?

Autor: Andreas K. (a-k)
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Wenn du zwischen der oberen und der unteren Darstellung des Optokopplers 
keinen Unterschied siehst, dann solltest du mal zum Augenarzt.

Wenn man die untere Schaltung nimmt, aber die obere Darstellung des 
Kopplers reindenkt und die in Klammern stehenden +5V wegdenkt - ja dann 
stimmt es. ;-)

Autor: Lets Rock (letsrock)
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Andreas Kaiser wrote:
> In der Darstellung sind beide Emitter und Kollektor an +5V....


Nein, dem ist nicht so: Emitter liegt an Masse, Kollektor über 110 OHm 
an 5V.

Autor: Stephan (Gast)
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eigentlich ist das so gemeint. Der Transe ist Dein Optokoppler.

Autor: Lets Rock (letsrock)
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Andreas Kaiser wrote:
>
> Wenn man die untere Schaltung nimmt, aber die obere Darstellung des
> Kopplers reindenkt und die in Klammern stehenden +5V wegdenkt - ja dann
> stimmt es. ;-)

Denk die 5V weg, ich habe das Bild wie gesagt direkt aus dem Datenblatt 
ausgeschnitten und so beschaltet, wie es auf meiner Platine aussieht. 
Deswegen lieg da ja auch Masse an und nicht 5V :-)

Autor: Andreas K. (a-k)
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Lets Rock wrote:

> Nein, dem ist nicht so: Emitter liegt an Masse, Kollektor über 110 OHm
> an 5V.

Ja, seit klar ist, dass Pin 3 der Emitter ist, und nicht wie dargestellt 
der Kollektor.

Autor: Lets Rock (letsrock)
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Lets Rock wrote:
> Andreas Kaiser wrote:

> Ein offener Eingang eines LS Gatters kann allerdings durchaus auf 1,5V
> liegen.


Danke mal für die Info :-) Dies war der springende Punkt :-P

Problem ist wohl fürs erste behoben. Es war effektiv ein Unterbruch 
einer Leiterbahn. Nach Löten, durchmessen und dann alles wieder anhängen 
hatte ich das gewünschte Ergebnis :-)

Hoffe nun, dass mein PIC auch das einwandfreie Signal umsetzten kann ;-)

Autor: Bensch (Gast)
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Tja, mal die Eingangsschaltung eines TTL-Gatters anschauen...

Selbst am offenen Eingang wirst du eine Spannung messen. Abhilfe schafft 
in  deinem Fall wohl nur ein CMOS-Baustein z.B. HC132

Autor: Platy (Gast)
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Genau. Und ein Darlington wie gezeigt hat mindestens den genannten 
Spannungsabfall von 0.75V (eine BE-Strecke + eine CE-Strecke) Weniger 
geht so nicht. Daher kann es sein, dass die Schaltungs niemals 
funktioniert, weil der untere Hysteresepunkt nicht unterschritten werden 
kann. TI sagt hier z.B. 0.6V bis 1.1V Das ist also hochgradig 
fehldesignt und geht nur zufällig. Ich stimme in den Tenor der 
74HC132-Rufer ein :-) Oder Widerstand und Optopopler vertauschen und 
einen Inverter weglassen. Oder weg lassen? Verdammt!

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