Hallo, ich habe zwei Fragen bezüglich eines Oszillators bestehend aus zwei NAND Gattern. (siehe link) http://i83.photobucket.com/albums/j295/leoricksimon/gated_osc.gif Ich habe die Schaltung aufgebaut und diese oszilliert auch. Jetzt habe ich aber Verständnisprobleme bei der genauen Funktionsweise der Schaltung. Mir ist klar wie ein NAND Gatter funktioniert, mir ist auch klar, dass die NAND Gatter als Inverter beschalten sind. Nun versuche ich mir den Rest so zu erklären: Der Kondensator wird aufgeladen und dann wieder über die Widerstände entladen (Von der Größe des Kondensators und der Widerstände, hängt die Frequenz ab) Wenn ich nun den 1 MOhm Widerstand durch einen regelbaren Widerstand ersetze ändert sich das Schwingverhalten der Schaltung nicht merkbar. Wenn ich aber den 100 kOhm Widerstand durch einen regelbaren Widerstand kann ich die Schwingfrequenz einstellen. Nun meine zwei Fragen: * Mir ist nicht klar warum der 100 kOhm Widerstand überhaupt notwendig ist? (Es sollte doch auch reichen den Output des zweiten NANDs in den Input des ersten zurückzuführen) * Warum ändert sich die Frequenz nicht merkbar wenn ich den 1 MOhm Widerstand durch einen viel kleineren Wert ersetze? (Der Kondensator sollte sich jetzt ja viel schneller entladen können) Vielen Dank, Christoph
Hallo, diese Schaltungsart dürfte ohnehin nur mit CMOS-Gattern funktionieren. Stell Dir den Pegel am ersten Eingang als L vor und durchdenke den Ablauf, bis was passiert. Wie soll der Kondensator sich über den 1M schneller entladen? Wohin? Gruß aus Berlin Michael
>Diese Schaltungsart dürfte ohnehin nur mit CMOS-Gattern funktionieren. Warum? >Stell Dir den Pegel am ersten Eingang als L vor und durchdenke den >Ablauf, bis was passiert. Ich glaube jetzt hab ich das Ganze besser verstanden. L am 1. NAND gibt einen Ouput von H am 1. NAND. Nun wird über den 100 kOhm Widerstand der Kondensator aufgeladen. Der Output des 2. NANDs ist L, der Kondensator entlädt sich. Über den 1 MOhm Widerstand ist nun ein H am 1. NAND und ein Output von H am 2. NAND. Das 1. NAND liefert L, der Kondensator wird nun vom Output des 2. NAND über den 100 kOhm Widerstand aufgeladen und entlädt sich. Das ganze beginnt von vorne. Ist das so richtig? Vielen Dank für die schnelle Antwort, Christoph
Im wesentlichen wird der Kondensator über den 100k Widerstand entladen, daher ändert er auch die Frequenz. Die Funktion is folgendermaßen: Angenommen, der Ausgang ist auf L. Dann wird dieses L über den Kondensator und den 1M Widerstand an das linke Nand angekoppelt. (Mitkopplung.) Dessen Ausgang ist H und lädt den Kondensator. Erreich der Kondensator die Umschaltschwelle, sagen wir bei 1/2 Vcc, so sinkt der Ausgang etwas und die Ausgangsspannung der rechten Nands wird irgendwann dadurch etwas ansteigen. Man muss bei solchen Schaltungen immer beachten, dass die Gatter einen "linearen" Bereich haben in dem sie wie ein invertierender Verstärker arbeiten. Die Steigende Ausgangsspannung wird über den 100k R und C wieder an den Eingang des 1. Nands gegeben und die Mitkopplung sorgt dafür, dass das ganze schnell kippt und H am Ausgang entsteht. Jetzt kommts: Der Kondensator war vor dem Kippen aber auf etwa 1/2 Vcc aufgeladen, sodass der eine Kondensatoranschluss jetzt auf 3/2 Vcc, also Über der Betriebsspannung liegt und sich von dort anfängt zu entladen. Das ist der Grund, warum der 1M Widerstand da ist, denn über die Eingangsschutzdioden würde sich sonst der Kondensator sofort auf Vcc entladen. Für die Andere Halbperiode funktioniert das genauso, hier erreicht die Rückgekoppelte Spannung ca. -1/2 Vcc.
Hallo, weil echte TTL-Gatter (74xx-Serie, keine 74HC(T), das sind CMOS) einen 1M Widerstand am Eingang als offenen Eingang ansehen würden und immer auf H erkennen würden.. Gruß aus Berlin Michael
>Das ist der Grund, warum der 1M Widerstand da ist, denn über die >Eingangsschutzdioden würde sich sonst der Kondensator sofort auf Vcc >entladen. Ich habe jetzt den 1 M Widerstand mal entfernt, es läuft aber trotzdem immer noch alles so wie vorher.
Habt ihr denn vielleicht eine Linkempfehlung wo solche Grundlagen durchbesprochen werden? Oder gibts ein Buch, dass man unbedingt lesen sollte? mfg, Christoph
Hallo, je nach konkreter IC-Technologie gut möglich. Es ist zwar nicht so unüblich, Logik-Gatter als Oszillator zu mißbrauchen, eigentlich ist es aber nicht die normale Betriebsart. Ob das also zu wichtigen Grundlagen zählt, kann ich nicht einschätzen. ;) Üblicherweise werden die Gatter ja für logische Verknüfungen gebaut und benutzt, dazu findet man ja genug auch im Netz. Zu den verschiedenen Technologien eigentlich auch. RTL, DTL, TTL, L-/S-/F-TTL, PMOS, NMOS, CMOS, dazu dann HC(T),AC(T) und was es noch gab und gibt. Was man davon wirklich wissen muß, hängt wohl stark vom Vorhaben und dem Interesse ab. Gruß aus Berlin Michael
>Es ist zwar nicht so unüblich, Logik-Gatter als Oszillator zu >mißbrauchen, eigentlich ist es aber nicht die normale Betriebsart. Ob >das also zu wichtigen Grundlagen zählt, kann ich nicht einschätzen. ;) ;-) das war mir bewusst. Mit "wichtigen Grundlagen" meinte ich eigentlich die Erklärung wie sich der Kondensator verhält und generell die Fähigkeit eine Schaltung mehr oder weniger zu verstehen. Hast du da vielleicht Empfehlungen (Links und/oder Bücher)? vielen Dank, Christoph
Hallo, meine Einsteigerzeit lag lange vor dem Internet und die Bücher sind vermutlich auch andere geworden. ;) Was mir auch hier im Forum oft auffällt: man kennt die sogenannten Grundlagen und wendet sie dann nicht an. Nimm Dir eine nicht zu komplexe Schaltung und versuche sie auf das wesentliche zu reduzieren. Wenn Du weißt, wie ein Transistor funktioniert, dann ist klar, daß er irgendwoher seine Kollektorspannung bekommen muß. Soll irgendein Kollektorstrom fließen, muß ein Basisstrom fließen. Dazu muß es eine passende Spannung zwischen Basis und Emitter geben, sonst fließ nichts. Alles simpler Stromkreis, Ohmsches Gesetz usw. Einfach einen Zustand der Schaltung annehmen und prüfen, ob das Sinn ergibt. Geht bei Deinem Oszillator auch nicht anders, man muß einen Zustand beschließen, von dem man den Kram aufdröselt. Wenn das nicht zu passen scheint eben fragen... Wenn die statischen Verhältnisse klar sind, über die Wirkung von Veränderungen nachdenken. Da es heute so einfach ist, wird wohl mehr übernommen ohne zu verstehen als früher (habe ich das Gefühl, kann falsch sein), es wird simuliert und probiert statt überlegt. Andereseits wird gerechnet und simuliert und gefragt, wo Teile für 50 Cent aus der Kiste und ein Steckbrett in 5 Minuten die Antwort ergeben würden. Gruß aus Berlin Michael
>Da es heute so einfach ist, wird wohl mehr übernommen ohne zu verstehen >als früher (habe ich das Gefühl, kann falsch sein), es wird simuliert >und probiert statt überlegt. Dieses Gefühl, dass ich eigentlich nicht genau verstanden habe, warum der NAND Oszillator tut was er tut, hat mich auch nicht in Ruhe gelassen und in das Mikrocontroller-Forum getrieben ;-) >... man muß einen Zustand beschließen, von dem man den Kram aufdröselt. >Wenn das nicht zu passen scheint eben fragen... >Wenn die statischen Verhältnisse klar sind, über die Wirkung von >Veränderungen nachdenken. Ja, da werd ich halt einfach üben, üben, üben müssen und hin und wieder mal eine Frage stellen. :-) vielen Dank, Christoph
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