Einschaltverhalten NOR-Gatter bei langsam ansteigender Spannung simulieren

Willy C. schrieb:
> gibt es eventuell in LTSpice die Möglichkeit ein NOR-Gatter im
> Einschaltmoment zu simulieren?

Ein NOR Gatter? Gibt es nur eins?

Aber klar geht das: besorge dir die Innenschaltung deines NOR-Gatters 
und bau damit deine Spice-Simulation. Ein fertiges Modell wirst du dafür 
nicht finden, weil das außer dir keiner braucht.

Willy C. schrieb:
> Mein Problem ist, dass ich in echt die Spannung über einen
> Längstransistor linear herunterregle und aufgrund der Ausgangskapazität
> geschieht der Spannungsanstieg natürlich recht langsam (> 10 ms).

CMOS-Gatter haben einen Spannungsbereich am Eingang, in dem die korrekte 
Funktion nicht garantiert ist. Das ist zwischen

 und

.

Diesen Bereich sollte die Spannung nur schnell durchlaufen, da z.B. das 
Gatter dann einen deutlich erhöhten Stromverbrauch hat, es den Ausgang 
schnell hin- und herschalten kann etc.

Wenn man Gatter mit Schmitt-Trigger verwendet, wird das Verhalten in 
diesem Fall etwas besser. Wirklich gut ist es aber immer noch nicht.

Wenn man da wirklich sauber definiertes Verhalten mit sehr langsamen 
Anstiegszeiten braucht, dann wäre zu überlegen einen Komparator (mit 
Hysterese beschaltet) zu verwenden und dessen Ausgang dann auf das 
Logikgatter zu schalten.

Axel S. schrieb:
> besorge dir die Innenschaltung deines NOR-Gatters

In den TTL-Zeiten gab es diese Informationen noch. (Und 74LS02 wird 
immer noch gebaut.)

Heutzutage sagt das Datenblatt nur "bei Versorgungsspannung unterhalb 
der Recommended Operation Conditions darf der Chip machen, was er will".

Wenn du verhindern willst, das ein Ausgang eines modernen 
CMOS-Logikgattets beim (langsamen) Anschalten verrückt spielt, brauchst 
du einen Chip mit /OE-Pin.

> Wenn man da wirklich sauber definiertes Verhalten mit sehr langsamen
Anstiegszeiten braucht, dann wäre zu überlegen einen Komparator (mit
Hysterese beschaltet) zu verwenden und dessen Ausgang dann auf das
Logikgatter zu schalten.

Das klappt aber nur, wenn der an einer Versorgungsspannung hängt die 
vorher schon da ist. Ansonsten hat auch der Komparator das Problem, dass 
das Verhalten bei zu kleiner Versorgungsspannung nicht spezifiziert ist.

Es gibt aber Reset-Bausteine deren Verhalten beim hochfahren von deren 
Versorgungsspannung spezifiert ist. Damit wäre man dann auf der sicheren 
Seite.

Clemens L. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> besorge dir die Innenschaltung deines NOR-Gatters
>
> In den TTL-Zeiten gab es diese Informationen noch. (Und 74LS02 wird
> immer noch gebaut.)

Innenschaltungen gab es auch nach TTL noch. Für ein CMOS-NOR gibt es 
eine kanonische Schaltung, davon wird kein Hersteller abweichen (die ist 
nicht vereinfach- oder verbesserbar). Aber natürlich weiß nur der TE, 
welches NOR Gatter er da am Wickel hat.

> Heutzutage sagt das Datenblatt nur "bei Versorgungsspannung unterhalb
> der Recommended Operation Conditions darf der Chip machen, was er will".

Ja. Und es wäre sinnvoll, wenn man die eigene Schaltung drum herum so 
aufbauen würde, daß es auch für die gilt.


Gerd E. schrieb:
> CMOS-Gatter haben einen Spannungsbereich am Eingang, in dem die korrekte
> Funktion nicht garantiert ist

Dem TE ging es wohl um die Versorgungsspannung.

Axel S. schrieb:
> Für ein CMOS-NOR gibt es
> eine kanonische Schaltung, davon wird kein Hersteller abweichen (die ist
> nicht vereinfach- oder verbesserbar).

Ist doch längst passiert, als nämlich die CD4000-Serie durch die 
Schaltungen mit dem Suffix B ergänzt wurde.
Danach wurden die ursprünglichen ungepufferten Gatter auf "UB" 
umgetauft.
Diese "A" oder "UB" Schaltungen gibt es, bis auf ein oder zwei 
Ausnahmen, heute kaum noch zu kaufen.

Ausserdem gibt es mittlerweise viele CMOS-Schaltungen, deren 
Eingangsstufen TTL-kompatibel ausgelegt sind, z.B. HCT vs. HC.
Natürlich erfordert auch das eine Schaltungsänderung.

Entscheidend ist eben "was hinten rauskommt". ;-)

Logik-ICs haben kein definiertes Einschaltverhalten, daher kann es dafür 
auch keine Simulation geben.
Wenn Du ein definiertes Einschaltverhalten brauchst, nimm einen MC mit 
Brown Out Reset.
Auch komplexere CPLDs/FPGAs haben einen Einschaltreset.

Axel S. schrieb:
> Dem TE ging es wohl um die Versorgungsspannung.

Da bin ich mir nicht so sicher, ob er mit "Spannung" die Versorgungs- 
oder Signalspannung meinte.
Aber das ist auch relativ unwichtig, denn in beiden Fällen ist das 
Verhalten außerhalb der im Datenblatt angegebenen Betriebsbedingungen 
unbekannt.

Schalte "das Gatter(die Logik)" erst ein wenn die 
Stromversorgungskondensatoren aufgeladen sind und die Spannung stabil.

Fertig

Namaste

Unterpannungsrelais vorschalten.

oder Komperator der die Logik zuschaltet(bei Unterspannung ausschaltet)

Namaste

Hp M. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Für ein CMOS-NOR gibt es
>> eine kanonische Schaltung, davon wird kein Hersteller abweichen (die ist
>> nicht vereinfach- oder verbesserbar).
>
> Ist doch längst passiert, als nämlich die CD4000-Serie durch die
> Schaltungen mit dem Suffix B ergänzt wurde.

Das ist die kanonische Innenschaltung eines NOR Gatters. 4000A gibts 
heute gar nicht mehr. Die Innenschaltung der 4000A Gatter ist das, was 
man Studenten zeigt. Weil es so simpel ist.

> Ausserdem gibt es mittlerweise viele CMOS-Schaltungen, deren
> Eingangsstufen TTL-kompatibel ausgelegt sind

Klar. Und vielleicht ist es ja auch gar kein CMOS, was der TE da hat. 
Logikfamilien gibt es viele.


Peter D. schrieb:
> Logik-ICs haben kein definiertes Einschaltverhalten, daher kann es dafür
> auch keine Simulation geben.

Dieses folgt nicht aus jenem. Natürlich kann man das (analoge) Verhalten 
eines Logikgatters simulieren. Und wirklich "undefiniert" ist das auch 
nicht. Eher "unbrauchbar als Logikschaltung". Allein schon weil die 
Pegel bei Betriebsspannung außerhalb der Norm nicht mehr stimmen. Aber 
man braucht halt die richtige Innenschaltung und nicht nur das Gatter 
als digitale Black Box.


Willy C. schrieb:
> Ich wollte eigentlich NOR-Gatter vom Typ 74HC02 nehmen

Na bitte. Geht ja doch. 74HC ist da eigentlich sehr entspannt. Das 
funktioniert nämlich (garantiert!) schon ab Vcc=2V. Die meiste 
Peripherie, die bei noch kleineren Spannungen "komische" Logikpegel 
kriegen könnte, funktioniert da sowieso nicht. Und irgendein 
Einschalt-Reset brauchst du ja sowieso, wenn deine Schaltung nicht 
ausgesprochen trivial ist.

A. S. schrieb:
> das NOR erst nach bestimmten Zeiten aktiviert und vorher
> einen Default hat.

Nur kannst du dich auf den "Default" nicht verlassen, wenn die 
Betriebsspannung noch nicht im gültigen Bereich ist.
Es ändert also nichts, ob du einen µC oder sonst ein Gatter benutzt, es 
sei denn, das Verhalten ist auch unterhalb der minimalen 
Betriebsspannung garantiert. Aber wo findet man sowas?

Willy C. schrieb:
> das Problem ist in der Tat die Versorgungsspannung, die solange braucht
> beziehungsweise brauchen kann, bis sie die 5 V erreicht hat. Ich muss
> das Problem auf jedenfall abfangen.
Was ist denn eigentlich "das Problem"? In welcher Schaltung laut welchem 
Plan tritt "das Problem" auf? Wie stellst du "das Problem" fest, wie 
wirkt es sich aus? Warum meinst du, "das Problem" mit Gebastel abstellen 
zu können?