Open-collector Ausgang sperrt nicht richtig

Der 74F38 ist eine Fälschung?

Weil die Ausgangsspannung laut DB nicht höher als Vcc sein darf.

Miro S. schrieb:
> Wo liegt mein Denkfehler?

die Spannung am Ausgang darf trotz Open colector nicht über der 
Versorgungsspannung des ICs lieben. du bräuchtest einen"echten" open 
collector ohne Schutzdiode nach VCC

Du brauchst noch einen zweiten Transistor, einen BJT zum Beispiel, der 
das Gate vom MOSFET schaltet. 5V-Logik-ICs haben es nicht gerne, wenn 
man an ihrem Ausgang 24V anlegt. (Darum rechne damit, daß dein Logik-IC 
beschädigt ist und wechsle es am besten gegen ein frisches.)
Die Uce-Spannung des BJT darf gerne mindestens 30V sein.
Die Eingänge des Logik-ICs sehen auch gerne definierte Pegel, die man 
mit Pull-up- oder Pull-down- Widerständen vorgeben kann.

Miro S. schrieb:
>> 30V kann z.B. der 7406/07.
> gibt es etwas ähnliches auch als NAND?

Nö.

Miro S. schrieb:
> Wegen Platzmangel suche ich ja gerade eine Lösung ohne 16! weiter
> Transistoren...

Zwei ULN2803?

Achim S. schrieb:
> die Spannung am Ausgang darf trotz Open colector nicht über der
> Versorgungsspannung des ICs lieben.

Das ist ja eine fiese Überraschung. Ich glaube darauf wäre ich auch 
herein gefallen.

Das Problem liegt am Leckstrom des OC-Ausgang.
Alternative :
Ersetze dieses NAND mit OC durch eines mit Push-Pull
wie zB 7400 dessen Ausgang einen "normalen" NPN Tranistor
ansteuert.
Gibt noch einige andere Möglichkeiten, ... nur als Beispiel.

Nachtrag ..
manche Bauteile haben eine interne Schutzbeschaltung
über eine Diode, dh VCC +1..2V = 6..7V welche sich
in dem Fall am Ausgang einstellen könnten.

Hast du aus einem besonderen Grund einen 74Fxx verwendet? Weil wenn 
nicht, dann rate ich dringend dazu, keine mit "F" zu verwenden.

Denn diese IC's sind im Vergleich zu den normalen "HC", "HCT" oder "LS" 
deutlich anspruchsvoller, was Stromversorgung und EMV angeht.

Peter D. schrieb:
> Warum?
> VCC ist der Standard bei Logik-ICs, >VCC ist die Ausnahme.

Ja schon, aber bei Open-Collector erwarte ich weit mehr als 5V weil ich 
das von anderen 74er IC's so gewohnt bin.

Sicher, man soll vorher ins Datenblatt schauen.

Peter D. schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Ich glaube darauf wäre ich auch
>> herein gefallen.
>
> Warum?

Naja, wenn schon OC, dann bringt es doch nichts, wenn ich eine Last 
nicht an eine höhere Spannung als VCC anschließen kann. Dann kann ich es 
doch auch mit einem Push-Pull erledigen.
Mir fehlt gerade das Beispiel dazu.

H. H. schrieb:
> Zwei ULN2803?
Er hat keinen Platz für einen extra Baustein und der ULN ist kein NAND.

Bleibt imho nur noch: NAND durch OR ersetzen und LowSide schalten. Die 
Hoffnung besteht, dass das Ventil nicht zwangsweise HighSide geschaltet 
werden muss - was wir aber nicht wirklich wissen.

HildeK schrieb:
> Bleibt imho nur noch: NAND durch OR ersetzen und LowSide schalten. Die
> Hoffnung besteht, dass das Ventil nicht zwangsweise HighSide geschaltet
> werden muss - was wir aber nicht wirklich wissen.

LowSide Schalter hätte ich auch vorgeschlagen, allerdings mit NAND durch 
AND ersetzt. Bei elektromechanischem Ventilantrieb (Motor,Spule?) würde 
ich noch eine Freilaufdiode im Schaltplan erwarten.

HildeK schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Zwei ULN2803?
> Er hat keinen Platz für einen extra Baustein und der ULN ist kein NAND.

Die waren ja auch statt der 16 Einzeltranistoren gedacht.

Miro S. schrieb:
> Mein erster Testaufbau war mit einem N-Kanal MOSFET und hat
> schaltungstechnisch hervorragend funktioniert. Leider will der
> Ventilantrieb unbedingt high-side geschaltet werden.

Das müsstest du näher erklären.
Es wird nur dann nicht gehen, wenn
- das Ventil ein Signal zur Rückmeldung liefert und das auf GND bezogen 
ist
- bei mehreren Ventilen die +24V so fest verdrahtet sind, dass was 
anders nicht sinnvoll ist.
Ich vermute, bei dem Versuch ist dir ein anderer Fehler unterlaufen.
Oder was übersehe ich?

Noch einen Versuch kann ich dir anbieten: ersetze den R2 durch eine 
18V-Z-Diode. Dann blieben zum Ansteuern noch 6V und der Treiber sieht 
nicht mehr als 6V. Ist vermutlich auch ein wenig kritisch, weil die 
Z-Spannung eben nicht genau 18V hat, sondern streut (BZX85C18 liegt 
zwischen 16.8V und 19.1V).

Ich werfe noch den 75452 in den Ring. Ersatz des 4-fach NAND durch 2x 
75452 (bei Mouser als SMD Version erhältlich).

Andreas B. schrieb:
> Ein 74LS26 sollte es tun

Nur 15V.


> Miro S. schrieb:
>> Was ist mit dieser Variante?
> Immer aus

Nö, ist ja sogar ein Logikpegel-MOSFET.



Aber wenns so eng hergeht, weshalb dann MOSFETs im riesigen SO-8 
Gehäuse?

Miro S. schrieb:
> ist SO-8, für 2 Stück, also eher kompakt

Hatte ich beachtet. Mit ähnlichen Daten gibts zwei MOSFETs auch in knapp 
2x2mm, statt der 5x6mm des SO-8.

Und so nebenbei: die Freilaufdioden hast du an den Spulen?

HildeK schrieb:
> Miro S. schrieb:
>> Mein erster Testaufbau war mit einem N-Kanal MOSFET und hat
>> schaltungstechnisch hervorragend funktioniert. Leider will der
>> Ventilantrieb unbedingt high-side geschaltet werden.
>
> Das müsstest du näher erklären.
Kann im industr. Umfeld ein Sicherheitsgedanke sein. Zuleitungen zu 
Ventilen sind oft beweglich und anfällig für mechanische Belastung. 
Dabei tritt ein Masseschluss bei durchgescheuerten Kabeln sicherlich am 
häufigsten auf. Wenn dadurch das Ventil auf geht und eine gefährliche 
Situation eintreten kann, nimmt man besser High-Side Schalter und 
riskiert eine kaputte Sicherung oder Endstufe. Immer noch bessere als 
"Finger ab".

Miro S. schrieb:
> Was ist mit dieser Variante?

In meinen Augen genauso schlecht wie die von ganz oben. Das setzt ein 
geregeltes Netzteil auf der 24V Schiene voraus. Davon kannst du in der 
Industrie aber nicht unbedingt ausgehen. Da sind Trafos mit einfacher 
Gleichrichtung und Elko bei 24V nicht unüblich. Und verseucht ist diese 
Spannung u.U. auch. Damit ist eine Z-Diode am Gate in meinen Augen 
zwingend.
An eine Freilaufdiode für das Ventil wurde auch nicht gedacht, oder wird 
die direkt ans Ventil gebaut? Ist eine Freilaufdiode überhaupt möglich 
oder verzögert sie das Abschalten des Ventils ungewollt lange? Auf alle 
Fälle ist die Abfallzeit mit Freilaufdiode eine andere als wenn das 
Ventil nur mit einem mech. Schalter geschaltet wird. Es gibt also noch 
einiges zu bedenken.

Und nochwas: Ohne o.C. gibts die Logik (4x2-In-AND) auch viel kleiner. 
Da bleibt dann ausreichend Platz für die zusätzlichen Transistoren.

Peter D. schrieb:
> Welche außer den genannten sollen das sonst noch sein?

Du hattest einen genannt:

Peter D. schrieb:
> Der 7446 kann auch bis 30V

Miro S. schrieb:
> Was ist mit dieser Variante?

War ja mein Vorschlag oben. Ich hatte auch die evtl. auftretenden 
Schwierigkeiten genannt.

Miro S. schrieb:
> Da er auch mit AC angesteuert werden kann, hatte ich zuerst COM auf +24V
> und dann GND auf AUF und ZU geschaltet. Funktioniert aber nicht, weil
> der intern scheinbar nur die positiven Halbwellen nutzt.

OK. Das ist ein relevanter Grund!

dies kann nicht sein :

> Auch wenn (a) oder (b) Low sind, liegt der Ausgang des Gatters
> bei ~7V, was natürlich dazu führt, dass Q16 öffnet
>(Gate bei -17V ggü Source).

Wenn am Gatter-Out 7V liegen ( das ist noch vorstellbar),
dann kann aber Gate-Source keine 17V betragen.
Abgesehen davon sind für Ugs nur +- 16V zulässig.

:*

Die Variante mit Zenerdiode anstelle R2 müsste aber
funktionieren. Könntest du mal die Spannungen messen
( bzgl Gnd )

wenn (A & B) = 1 :
Gatter-Ausgang = ...
Gate Q16 = ...

wenn (A & B) = 0 :
Gatter-Ausgang = ...
Gate Q16 = ...

Helmut L. schrieb:
> Man kann mit den OC Ausgaengen ein sogenanntes Wired Or bauen.
...
> Mehr als 5V Pegel war da nicht erforderlich.
Ja, stimmt. Ist lange her, ich habe es wohl inzwischen vergessen 😀.

Helmut -. schrieb:
> Wie wär's mit dem uralten SN49700? Hat vier NANDs und zwei
> Transistoren,
> die bis 30V gehen? Gibt's noch bei ebay.

Und ist riesengroß...

Helmut L. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Und ist riesengroß...
>
> Der ist intern mit 2N3055 aufgebaut..

Auch den gibts längst viel kleiner, z.B. in TO-252/DPAK...

Kuppi schrieb:
> Ich werfe noch den 75452 in den Ring. Ersatz des 4-fach NAND durch 2x
> 75452 (bei Mouser als SMD Version erhältlich).

Ich hatte ja weiter vorne den SN7542 genannt, ein Dual 2-Input NAND mit 
Open Collector im SOIC-8 Gehäuse, der 30V verträgt. Zusammen mit dem 
Dual MOSFET wäre das eine skalierbare Lösung für 1 Ventil.

Ist aber ein recht alter Baustein. Wenn du etwas aktuelles haben 
möchtest, dann könntest du auch die MOSFET gegen "Smart High-Side 
Switches" (= Suchkriterium für die Suchmaschine deiner Wahl) 
austauschen. Die gibt es auch mit 4 Schaltern in einem Gehäuse.

Suchst du nach einer Lösung für ein privates oder eher kommerzielles 
Projekt?

Miro S. schrieb:
> Andere Frage: Der Strom zum Umladen des Gates wird ja nur durch die
> Innenwiderstände der Bauteile begrenzt. Passt das so, oder sollte ich
> noch einen kleinen Widerstand (z.B. 120Ohm) in Serie zur Zener-Diode
> schalten?

1nF ist nicht viel, aber besser wäre es dennoch.

Denke daran, dass du nicht nur die Bauteile für 16 Kanäle unterbringen 
musst, sondern auch Anschlüsse und Kabel.

Allzu krampfhafte Miniaturisierung rächt sich da oft.