74LS109 Toggelt nicht

[Ronald B. (ronald_1976)]

Hallo Forengemeinde

Ich will einen 74LS109 zum Toggeln bringen bei ansteigender Flanke.

Lt Pinbelegung habe ich soweit hoffentlich alles richtig beschalten:

Clear, Set und J auf High gelegt
K auf Masse gezogen

Lege ich nun ein Signal an den Clock Eingang toggelt das fiese Teil 
nicht.

Ausgang Q gibt immer High aus.

Genau handelt es sich um einen 74LS109 PosEdTr

Ich würde damit gerne ein Relais schalten (kleines 5 Volt Relais) das 
per Tastendruck ein bzw aus schaltet

Vielleicht gibt es noch eine einfachere Möglichkeit und ich denke zu 
kompliziert :)

[Gerald K. (geku)]

Es gibt verschiedene Gründe, warum der 74LS109 möglicherweise nicht 
richtig funktioniert. Hier sind einige mögliche Probleme und Lösungen:

1. Prüfen Sie die Versorgungsspannung (Vcc) und Masse (GND) des Chips, 
um sicherzustellen, dass sie korrekt angeschlossen sind und dass die 
Spannung innerhalb der Spezifikationen des Chips liegt (normalerweise 
zwischen 4,5 und 5,5 V für den 74LS109). Wenn die Spannung außerhalb des 
zulässigen Bereichs liegt, kann der Chip nicht ordnungsgemäß 
funktionieren.

2. Überprüfen Sie, ob das Signal an den Clock-Eingang ordnungsgemäß 
ansteigt und fällt. Der 74LS109 ist eine flankengesteuerte Flip-Flop, 
das heißt, er ändert seinen Zustand nur bei einer steigenden Flanke am 
Clock-Eingang. Wenn das Signal nicht ordnungsgemäß ansteigt oder fällt, 
kann der Chip nicht ordnungsgemäß funktionieren.

3. Stellen Sie sicher, dass der Clear-Eingang auf High und der 
Set-Eingang auf Low (Masse) gelegt sind. Wenn der Clear-Eingang auf Low 
(Masse) liegt, wird das Flip-Flop gelöscht, und wenn der Set-Eingang auf 
High liegt, wird das Flip-Flop gesetzt. Das würde dazu führen, dass der 
Ausgang Q immer auf High bleibt.

4. Überprüfen Sie, ob J und K ordnungsgemäß angeschlossen sind. J und K 
sind die Eingänge, die den Zustand des Flip-Flops steuern. Wenn J und K 
beide auf High liegen, bleibt der Zustand des Flip-Flops unverändert. 
Wenn J und K beide auf Low (Masse) liegen, bleibt der Zustand ebenfalls 
unverändert. Wenn J auf High und K auf Low (Masse) liegt, wird der 
Zustand auf High gesetzt, und wenn J auf Low (Masse) und K auf High 
liegt, wird der Zustand auf Low gesetzt.

5. Prüfen Sie, ob der Chip selbst möglicherweise beschädigt oder defekt 
ist. Es kann vorkommen, dass der Chip durch elektrostatische Entladungen 
oder andere Beschädigungen beschädigt wird, was dazu führen kann, dass 
er nicht ordnungsgemäß funktioniert. In diesem Fall sollten Sie 
versuchen, einen anderen 74LS109-Chip zu verwenden.

Ich hoffe, dass diese Tipps helfen, das Problem mit dem 74LS109 zu 
lösen.

[Rainer W. (rawi)]

Ronald B. schrieb:
> Lt Pinbelegung habe ich soweit hoffentlich alles richtig beschalten:
>
> Clear, Set und J auf High gelegt
> K auf Masse gezogen

Versorgungsspannung hast du auch angeschlossen? ;-)
(Abblockkondensator, sauberes Steuersignal ...)
Funktionieren beide FFs nicht, oder nur eines?

Zeige deinen Schaltplan.

> Ich würde damit gerne ein Relais schalten (kleines 5 Volt Relais) das
> per Tastendruck ein bzw aus schaltet

Da wirst du dir noch Gedanken um Treiber, Freilauf und Entprellung 
machen müssen. Sonst wird das nichts.

[Gerald K. (geku)]

Gerald K. schrieb:
> Wenn J und K beide auf Low (Masse) liegen, bleibt der Zustand ebenfalls
> unverändert. Wenn J auf High und K auf Low (Masse) liegt, wird der
> Zustand auf High gesetzt, und wenn J auf Low (Masse) und K auf High
> liegt, wird der Zustand auf Low gesetzt.

Wenn J auf High und K auf Low (Masse) liegt, wird der Zustand der 
Ausgänge mit jeder steigenden Taktflanke gewechselt

[Michael B. (laberkopp)]

Ronald B. schrieb:
> Clear, Set und J auf High gelegt
> K auf Masse gezogen

Ähm, ja.

> Lege ich nun ein Signal an den Clock Eingang toggelt das fiese Teil
> nicht.

Natürlich nicht, K verhindert das.

Übrigens solltest du das Tastersignal entprellen.

[Εrnst B. (ernst)]

Ronald B. schrieb:
> Ich würde damit gerne ein Relais schalten

Hast du dein Relais denn schon einmal am Ausgang Q angeschlossen gehabt?
Dann hat's einmal getogglet, und jetzt ist der Ausgang immer fix auf H?

Bleibt Q auf H, auch wenn du mit CLR zurücksetzt?
Togglet wenigstens der ¯Q Ausgang noch? (Mit LED testen, nicht dem 
Relais)

[Ronald B. (ronald_1976)]

Danke Leute für eure Tipps

In meiner Schusseligkeit habe ich beim Entprellen eine falsche Leitung 
verbunden.

Ich entprelle ganz klassisch mit einem Widerstand und Kondensator...Soll 
ja eine kleine Schaltung bleiben.
Da habe ich Masse statt Plus genommen.....

Echt schrecklich das man bei so "Oldscool" Schaltungen noch immer solche 
Fehler einbaut :)

Nun Toggelt der kleine Krebs wie er soll...Vielleicht nutze ich die 
andere Seite noch für eine Blinkled :)

Oder ich kaufe einfach fertige Blinkleds bevor ich wieder einen 
klassischen Fehler mache :)

[Michael B. (laberkopp)]

Ronald B. schrieb:
> Ich entprelle ganz klassisch mit einem Widerstand und Kondensator

Danach MUSS ein Schmitt-Trigger-Eingang dran, sonst prellt es sogar wenn 
der Taster nicht prellt :-)

[Rainer W. (rawi)]

Michael B. schrieb:
> Ronald B. schrieb:
>> Clear, Set und J auf High gelegt
>> K auf Masse gezogen
>> ...
>> Lege ich nun ein Signal an den Clock Eingang toggelt das fiese Teil
>> nicht.
>
> Natürlich nicht, K verhindert das.

Kannst du nicht einfach die K..ppe halten. Nach 40 Jahren wird das 
Datenblatt von z.B. TI die Funktion des 74LS109 wohl richtig 
beschreiben.
Für DICH oben noch einmal die relevante Zeile aus der Funktionstabelle 
...
Oder brauchst du jemanden, der dir das vorliest?

[Joachim B. (jar)]

Rainer W. schrieb:
> Oder brauchst du jemanden, der dir das vorliest?

offensichtlich denn Datenblätter kann er ja nicht lesen 😇

[Michael B. (laberkopp)]

Rainer W. schrieb:
> Kannst du nicht einfach die K..ppe halten. Nach 40 Jahren wird das
> Datenblatt von z.B. TI die Funktion des 74LS109 wohl richtig
> beschreiben.
> Für DICH oben noch einmal die relevante Zeile aus der Funktionstabelle

Ich les zwar nicht das Datenblatt, aber ich kenne K, und von dem sprach 
er.

Demnach ist es kein K Vorbereitungseingang sondern ein K-Quer negierter 
Eingang.

[Rainer W. (rawi)]

Michael B. schrieb:
> Demnach ist es kein K Vorbereitungseingang sondern ein K-Quer negierter
> Eingang.

Spätestens bei "Clear, Set ... auf High gelegt" hättest du stutzig 
werden sollen.
Das ist nun mal der Nachteil von Text an Stelle von Schaltplan und 
Datenblatt.

[Klaus H. (hildek)]

Michael B. schrieb:
> Demnach ist es kein K Vorbereitungseingang sondern ein K-Quer negierter
> Eingang.

Ja, dass K negiert ist zeigt auch das 'logic symbol' Bild im Datenblatt.

[Ronald B. (ronald_1976)]

Na da gehts ja rund :)

Bitte nicht gleich alle umfallen. Hier mein Schaltplan. Ob jetzt alles 
korrekt ist kann ich nicht sagen. Dafür fehlt mir das Wissen.

Aber es funktioniert und tut was es machen soll.

[Klaus H. (hildek)]

Ronald B. schrieb:
> Ob jetzt alles korrekt ist kann ich nicht sagen.
Fast.

- Das Relais benötigt unbedingt eine Freilaufdiode zwischen 1 und 16 in 
Sperrichtung (Kathode an 1). Sonst ist dein LS109 sehr schnell kaputt!
- der C3 ist sehr groß und die Flanken an dem Takteingang müssen steil 
sein. Entweder muss da noch ein Schmitt-Trigger dazwischen oder 
zumindest solltest du den kleinst möglichen Kondensator nehmen, bei dem 
noch kein Prellen feststellbar ist. Ich tippe mal so auf 10nF - 50nF. 
Die Flanke ist dann aber immer noch out of spec.
- da Set und Reset fest verdrahtet sind, ist es Zufall, wo das FF nach 
dem Einschalten stehen wird. Besser: am Reset 10k nach VCC und 100nF 
nach GND.
- reicht der Strom vom LS109 für das Relais? Wie groß ist der 
Spulenwiderstand? Hier wäre jedenfalls ein Transistor für die 
Ansteuerung sicherlich von Vorteil. Siehe 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern
Ein LS kann nur relativ wenig Strom liefern bei HIGH. Mit dem Transistor 
ist das Verhalten invertiert, dafür hat der Baustein aber noch einen 
invertierenden Ausgang.

[Gerald K. (geku)]

Ich würde eine 12V CMOS Logik JK-FF CD4027B verwenden. Dann fällt der 5V 
Festspannungsregler weg.

Das Relais würde ich über einen geeigneten NMOS-FET (z.B. ZXM61N02F) 
ansteuern. Das Gate kann direkt an /Q angeschlossen werden.

Weiters würde ich überlegen ob der 9V-Block zur Energieversorgung + 
Motor ausreichend ist.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Ronald B. schrieb:
>
> Bitte nicht gleich alle umfallen. Hier mein Schaltplan. Ob jetzt alles
> korrekt ist kann ich nicht sagen. Dafür fehlt mir das Wissen.

Oh weh. Wie alt sind denn die Bücher, anhand derer du diese "Lösung" 
ausgeknobelt hast? TTL (ja, gut LS-TTL) Logik für 9V Versorgung und 
langsame (Taster) Schaltsignale?

> Aber es funktioniert und tut was es machen soll.

Naja, für komische Werte von "funktioniert". Du hättest diesen Thread ja 
nicht aufgemacht, wenn alles klaglos funktionieren täte.

Weit besser geeignet als Basis wäre die Schaltung im Anhang. Die macht 
das gleiche wie dein 74LS109 - sie toggelt bei jeder Betätigung des 
Tasters den Ausgang des Flipflops. Allerdings ist die Entprellung gleich 
drin und der (CD)4013 läuft auch direkt an 9V und braucht selber 
praktisch gar keinen Strom.

Du müßtest bloß noch einen Transistor als Treiber für das Relais 
ranknüppern (siehe Relais mit Logik ansteuern). Das wäre übrigens 
auch für den 74LS109 notwendig. Relais die mit so wenig Strom schalten, 
wie aus einem 74LS Ausgang rauskommen (gar bei H) gibt es praktisch 
nicht.

[(prx) A. K. (prx)]

Ronald B. schrieb:
> Bitte nicht gleich alle umfallen. Hier mein Schaltplan.

74LS frisst Dauerstrom, der Regler auch, was bei einem 9V-Block keine 
gute Idee ist. CD4000 tut das nicht. Ohne Treiber geht ein CD4000 mit 
Relais allerdings sicher nicht.

[Michael B. (laberkopp)]

Ronald B. schrieb:
> Aber es funktioniert und tut was es machen soll.

Nicht wirklich.

Ein 74LS liefert 3.5V bei 0.4mA, davon schaltet kein Relais. Wenn er 
wenigstens mit Q-quer das Relais nach Masse schalten würde, das mit dem 
anderen Anschluss an +5V hângt, und eine Freilaufdiode bekäme.

Und er hat auch keinen Schmitt-Trigger Eingang bei C, es müsste ein 
externer Schmitt-Trigger davor.

Zudem möchtest du den C Eingang mit 10k nach Masse ziehen, das reicht 
einen 74LS nicht, er will mindestens 1.6mA abgezogen bekommen um unter 
0.8V sicher zu schalten, also 330 Ohm nach Masse.

Deine Schaltung bzw. die Behauptung sie würde so funktionieren ist 
gelogen, es sind mindestens 74HC statt 74LS, da wäre dann die 
Freilaufdiode auch eingebaut.

Auch ist die Art der Entprellung Murks, der Taster schliesst direkt 
2.2uF parallel zu den 100nF Stützkondensator, da bricht die Vetsorgung 
auf 0.2V zusammen wenn das niederohmig aufgebaut wäre.

So entprellt man richtig, mit Widerstand und begrenzt den Strom über den 
Taster:

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.29.1

[Klaus H. (hildek)]

Axel S. schrieb:
> ...

Sehr gut so!

@Ronald B.: Nimm die Variante von Axel S. und am Besten ein 9V-Relais.
Die Variante benötigt weniger als halb so viel Strom, inklusive Relais.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Michael B. schrieb:
> Deine Schaltung bzw. die Behauptung sie würde so funktionieren ist
> gelogen, es sind mindestens 74HC statt 74LS

Davon gehe ich auch aus. Mit 74*LS*109 kann es nicht gehen.

@Ronald B.: Schau mal, was du wirklich eingebaut hast!?