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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ALS oder CMOS


Autor: Markus H. (acrobat)
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Hi,

ich bin sehr unerfahren mit den verschiedenen Sorten von Gattern. Ich 
hab einen ganz trivialen Anwendungsfall hier und hoffe jemand kann mir 
sagen, welche Sorte die wenigsten Probleme machen wird.
Ich will eigentlich nur einige Output-Pins eines uC (ATMEGA32u2 auf 5v) 
mit dem Zustand von Tastern verknüpfen und zum Teil wieder in uC 
zurückführen, zum Teil einfache Transistoren (BC557) damit Schalten.
Es sind auch nur ganz wenige (15 Gatter) daher spielt der Preis keine 
Rolle. Ich hoffe ich kann die Gatter ohne Zwischenteile direkt mit dem 
uC verbinden? Für die PNPs werde ich Basis-Vorwiderstände benötigen, 
nehm ich an.
Ach ja - es gibt ernsthafte Gründe, diese Verknüpfungen nicht in der 
Software vorzunehmen. Das sollen u.a. Notfallfunktionen sein, falls die 
Software mal spinnt.

Kurzer Tipp genügt mir. Dann weiß ich was ich heute kaufen muss. Details 
finde ich bestimmt am Wochende mit einer Ausführlicheren Internetsuche.

Danke schon mal

Autor: Ulrich (Gast)
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Die für diesen Fall passende Logic-Fmilie dürfte 74HC... sein.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Markus H. schrieb:
> Hi,
>
> ich bin sehr unerfahren mit den verschiedenen Sorten von Gattern. Ich
> hab einen ganz trivialen Anwendungsfall hier und hoffe jemand kann mir
> sagen, welche Sorte die wenigsten Probleme machen wird.

Kann man nicht wirklich pauschalisieren, denn das hängt vom jeweiligen 
(speziellen) Anwendungsfall ab.

> Ich will eigentlich nur einige Output-Pins eines uC (ATMEGA32u2 auf 5v)
> mit dem Zustand von Tastern verknüpfen und zum Teil wieder in uC
> zurückführen, zum Teil einfache Transistoren (BC557) damit Schalten.
> Es sind auch nur ganz wenige (15 Gatter) daher spielt der Preis keine
> Rolle. Ich hoffe ich kann die Gatter ohne Zwischenteile direkt mit dem
> uC verbinden?

Dafür geht sowohl die ALS-Familie als auch die CMOS-Versionen, wie z.B. 
die HCT-Familie.

> Für die PNPs werde ich Basis-Vorwiderstände benötigen, nehm ich an.

Die gehören eigentlich immer rein.

> Ach ja - es gibt ernsthafte Gründe, diese Verknüpfungen nicht in der
> Software vorzunehmen. Das sollen u.a. Notfallfunktionen sein, falls die
> Software mal spinnt.

Okay.

> Kurzer Tipp genügt mir. Dann weiß ich was ich heute kaufen muss. Details
> finde ich bestimmt am Wochende mit einer Ausführlicheren Internetsuche.

Welche der Logik-Familien für Dich am besten geeignet erscheint, hängt 
u.a. noch von ganz anderen Kriterien ab:
- Störspannungsabstand (also von wo nach wo geht der verbotene Bereich 
im Vergleich zur Betriebsspannung, denn der ist Familien-typisch etwas 
unterschiedlich, weshalb sich auch nicht immer verschiedene Familien 
miteinander 'verheiraten' lassen - darum auch unbedingt das Datneblatt 
zum ATMega32 konsultieren)
- Stromaufnahme (bei CMOS z.B. taktfrequenzabhängig)
- Treiberleistung (und damit ganz allgemein welche Topologie z.B. die 
Ausgangsstufe eines Gatters hat, wie Totem-Pole, ...; bei TTL, gegenüber 
CMOS, ist es z.B. so, daß die Ausgänge mehr Strom 'sinken' können als 
'sourcen', was bei entsprechender Beschaltung zu berücksichtigen ist)
- max. Taktfrequenz (diese ist ebenfalls stark mit der entsprechenden 
Familie verknüpft)
- ...

Von Texas Instruments gibt es eigentlich schöne Lektüren (d.h. 'Wälzer' 
mit nicht weniger als 400+ Seiten), die die Eigenschaften der vielen 
verschiedenen Logik-Familien aufzeigen und auch miteinander vergleichen.
Suchen wolltest Du ja selber ...

Autor: MaWin (Gast)
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> Dafür geht sowohl die ALS-Familie als auch die CMOS-Versionen

Nur frisst ALS viel mehr Strom, also ist nur 74HC sinnvoll.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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MaWin schrieb:
>> Dafür geht sowohl die ALS-Familie als auch die CMOS-Versionen
>
> Nur frisst ALS viel mehr Strom, also ist nur 74HC sinnvoll.

Hatte ich schon als Kriterium in meiner 'Liste' aufgeführt.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Hier ist eine Übersicht über die einzelnen Logikfamilien:

  http://design.stanford.edu/spdl/ME218a/logic/which...

und hier Übersicht über die Schaltpegel:

  http://www.interfacebus.com/voltage_threshold.html

HC passt pegelmäßig besser zu den AVRs als ALS, was einen größeren
Störabstand ergibt. Da du die Gatter vermutlich nicht mit hohen
Frequenzen betreibst, ist HC auch deutlich stromsparender. Die
Schaltzeiten sind bei beiden Familien ähnlich. Vorteile von ALS fallen
mir bezogen auf deine Anwendung keine ein.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Naja, hochohmige Eingänge (z.B. der HC-Familie) reagiern bei 
'mangelhafter' Beschaltung wesentlich empfindlicher auf statische 
Aufladungen, Übersprechen von benachbarten 'Kanälen' (z.B. über größere 
Strecken parallel verlegte Leiterbahnen, oder zu lange Anschlußkabel, 
...), usw., usw., usw.

Die Summe aller Übel ist stets konstant! Folglich kein Vorteil, den man 
sich nicht irgendwo mit einem Nachteil erkaufen muß.
Man kann i.d.R. die Probleme nur minimieren - gänzlich vermeiden lassen 
sie sich nicht.

Autor: bensch (Gast)
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> zum Teil einfache Transistoren (BC557) damit Schalten.

Schalten tut man üblicherweise mit NPN gegen Masse.

> Vorteile von ALS fallen
mir bezogen auf deine Anwendung keine ein.

ALS ist eine aussterbende Spezies- man spart also möglicherweise Geld, 
da sie kaum noch lieferbar sind......

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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bensch schrieb:
> ALS ist eine aussterbende Spezies- man spart also möglicherweise Geld,
> da sie kaum noch lieferbar sind......

Dadurch werden sie doch erst recht teuer. Es sei denn, Pollin kauft
einen LKW voll davon von einer Firma auf, die für die Bauteile keine
Verwendung mehr hat :)

Autor: Markus H. (acrobat)
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bensch schrieb:
>> zum Teil einfache Transistoren (BC557) damit Schalten.
>
> Schalten tut man üblicherweise mit NPN gegen Masse.

Mach ich auch meistens. In diesem Fall aber siehts so aus:
Beitrag "Verschiedene Spannung auf Last schalten."

> HC passt pegelmäßig besser zu den AVRs als ALS, was einen größeren
> Störabstand ergibt. Da du die Gatter vermutlich nicht mit hohen
> Frequenzen betreibst, ist HC auch deutlich stromsparender. Die
> Schaltzeiten sind bei beiden Familien ähnlich. Vorteile von ALS fallen
> mir bezogen auf deine Anwendung keine ein.
Ich hoffe das gilt auch für die HTCs, die ich jetzt gekauft habe? Oder 
muss ich nochmal los?

Autor: Markus H. (acrobat)
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So - hab die Datenblätter studiert ;-)
Demnach dürfte HTC und HC für mich keinen nennenswerten Unterschied 
machen.

Zum Thema "ALS stirbt aus". Dann ist wohl die "Summe allen Übels" doch 
nicht immer konstant, sondern bei einigen Sachen höher :-)
Von wem werden sie verdrängt? HC?
Evtl. sollte das jemand der sich gut auskennt im Artikel 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/74xx) nachtragen?

Autor: bensch (Gast)
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> Von wem werden sie verdrängt?

Von fast allen CMOS-Logikfamilien........

Wer keine überzogenen Ansprüche hat, sollte immer erstmal HC 
(symmetrische Eingangspegel) oder HCT (auf TTL angepasste Eingangspegel) 
nehmen. HCT eignen sich übrigens auch gut als Pegelwandler von 3,3V- auf 
5V-Logik.

Autor: MCUA (Gast)
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HC(T) sind aber nicht hot-swap-fähig, weil Input-clamp-dioden.
Bei VHC(T) (zum Beispiel) ist das besser, da dort V.in.max bis ca 7V 
geht (also unabhängig von angelegter VCC).

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