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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zweieinhalb Fragen zu TTL und Widerständen


Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Hallo zusammen!

Welche Werte nimmt man üblicherweise für pullup- bzw. pulldown- 
Widerstände bei Eingängen von 74er TTL Bausteinen (+5V Pegel)?
Wenn ich einen Eingang von einem unbenutzten Gatter festsetzen möchte, 
kann ich ihn direkt an Masse bzw. Vcc hängen oder muss ich einen 
Widerstand dazwischen schalten zwecks Strombegrenzung, welchen Wert 
nimmt man dann üblicherweise?
Wie sieht das ganze bei LSTTL Bausteinen aus, gibts da in dieser 
Hinsicht unterschiede?

Vielen Dank und viele Grüße,
Dr. Robotnik

Autor: Andreas K. (a-k)
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Eingang=0 erreicht man, indem man den Eingang schlicht auf Masse hängt. 
Eingang=1 wurde nicht selten über Pullup-Widerstand gemacht. Warum man 
das getan hat, weiss ich allerdings nicht (mehr). Vielleicht spart es 
Strom. Jedenfalls richtet es auch keinen Schaden an, wenn du den Eingang 
direkt auf Vcc legst.

Wenn Pullup-Widerstand, dann darfst du rechnen. Also: wieviel Strom will 
der Eingang haben. Wenn dabei mindestens 3V rauskommen sollen, dann 
R=1,75V/I. Da dieser Strom je nach verwendeter Technik 7400, 74LS00, 
74S00, ... unterschiedlich ist, kommt dabei ein entsprechend 
unterschiedlicher Wert bei raus. Wobei man zwecks Minimierung der Anzahl 
Widerstände auch schon mal mehrere Eingänge zusammengelegt hat (mit 
entsprechend kleinerem R, natürlich).

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

bei "echten" TTL muß man bei PullUp nicht rechnen. Der EIngang ist ein 
Multi-Emitter-Transistor, dadurch erkennt ein offener Eingang immer 
H-Pegel.
Eingangsstrom ist irgendwo bei einigen µA.
PullDown dagegen muß den Emitterstrom gegen GND ziehen, war ziemlich 
hoch, bei Standard-TTL (74xx-Serie) wohl 1,6mA, weiß ich aber nicht mehr 
genau.

Meist wurden ubenutzte TTL-Eingänge zusammengefasst über 1k an +5V 
gelegt, soll den besten Störabstand gehabt gaben, warum? Keine Ahnung 
mehr, stand mal irgenwo. ;)

Bei den heute aktuellen CMOS-Versionen (74HC/HCT/AC/ACT) ist das alles 
etwas anders, die Eingänge sind auch bei L sehr hochohmig, die Last ist 
fast nur noch kapazitiv. Freie Eingänge lege ich da direkt an +Ub oder 
GND, je nach nötigem Pegel.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas K. (a-k)
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Michael U. wrote:

> bei "echten" TTL muß man bei PullUp nicht rechnen. Der EIngang ist ein
> Multi-Emitter-Transistor, dadurch erkennt ein offener Eingang immer
> H-Pegel.

Schön wär's. Stimmt zwar meistens, ist aber riskant weil ziemlich 
störempfindlich. Wie grad vor ein paar Tagen hier einer im Forum dank 
eines Platinendefekts feststellen konnte, liefert ein offener Eingang 
beispielsweise 1,5V. Ein durchaus nicht unüblicher Wert. Und 1,5V sind 
nun einmal nicht die 2,0V, die der Eingang für einen sicheren Zustand 
braucht.

Autor: Dr. Robotnik (Gast)
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Und das heißt...? Kennt jemand gute Richtwerte, die sich in der Praxis 
bewährt haben?

Autor: Zardoz (Gast)
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Zu Zeiten der "Kuchenblech"-Leiterplatten (auch "TTL-Gräber" genannt) 
haben wir immer offene Eingänge entweder auf GND gelegt oder, wenn 
"High" erforderlich war, auf den Ausgang eines invertierenden 
unbenutzten Gatters, dessen Eingänge dann natürlich ebenfalls auf GND 
gelegt wurden.

Nice week,
Zardoz

Autor: Andreas K. (a-k)
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Häng die Dinger an Vcc und gut ist. Wenn dir das zu einfach ist, dann 
schau ins Datasheet und rechne.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

@Andreas Kaiser: war ein Schmitt-Trigger, wenn ich nicht irre?
Die Problematik, wie hoch die von TTL gelieferte Spannung am Eingang 
ist, stört auch nur, wenn so wie in seinem Fall ein anderes Bauteil mit 
dran hängt und darauf reagiert. Dem wirklich offenen TTL-Eingang ist das 
egal.

Ich wollte auch mehr darauf hinaus, daß Rechnen nicht so zwingend nötig 
ist und das die Teile bei L am Eingang Ströme und damit niederohmige 
PullDown erfordern.

Offen lassen ist wegen Empfindlichkeit gegenüber Störungen sowieso nicht 
zu empfehlen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas K. (a-k)
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Michael U. wrote:

> @Andreas Kaiser: war ein Schmitt-Trigger, wenn ich nicht irre?

Korrekt. Das ändert aber nicht viel. Ein TTL mit offenem Eingang ist oft 
ausserhalb seines definierten Arbeitsbereichs.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Andreas Kaiser wrote:
> Michael U. wrote:
>
>> @Andreas Kaiser: war ein Schmitt-Trigger, wenn ich nicht irre?
>
> Korrekt. Das ändert aber nicht viel. Ein TTL mit offenem Eingang ist oft
> ausserhalb seines definierten Arbeitsbereichs.

das ist er (Standard-TTL, LS, S, F) definitiv nicht. Ein Blick auf die 
Innenschaltung eines Standardgatters erklärt auch warum: Der 
Einganhstransistor kann nicht leitend werden, wenn sein Emitter in der 
Luft hängt (Störspannungen jetzt absichtlich unberücksichtigt). 
TTL-Eingänge müssen niederohmig auf GND gezogen werden. Einer der 
Gründe, weshalb TTL sich eine unsymetrische Ausgangsstufe leistet, die 
nur wenig Strom bei H liefern kann. Da müssen nur die Kapazitäten 
umgeladen werden.

Passt aber mit den heutigen Technologoen sowieso nicht mehr.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas K. (a-k)
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Mir ist die Innenschaltung durchaus vertraut. Die erklärt aber nicht, 
wieso in ein 7400 Gatter bis zu 40µA reinfliessen können. Aus einer 
Innenbeschaltung auf Eigenschaften zu schliessen, ist bei ICs oft etwas 
riskant.

TI selbst begründet Pullup (oder Vcc) mit möglichen Störeinflüssen, 
inklusive kapazitiver und induktiver Kopplung.

Ebenfalls TI: 74LS kann man direkt an Vcc hängen. bei Standard-TTL 
sollte man einen 1K Pullup verwenden, wobei man bis zu 25 Eingänge an 
den gleichen Pullup hängen darf.

Der Grund dafür steht auch drin: Vcc(max) ist 7V, Vin(max) ist bei 
Standard-TTL 5,5V, bei LS-TTL 7V. Damit sind Standard-TTLs durch Peaks 
auf Vcc leicher erlegbar als LS-TTL, wenn Eingänge direkt an Vcc hängen.

Autor: Nitram L. (nitram)
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Dr. Robotnik wrote:
> Hallo zusammen!
>
> Welche Werte nimmt man üblicherweise für pullup- bzw. pulldown-
> Widerstände bei Eingängen von 74er TTL Bausteinen (+5V Pegel)?

In der Praxsis verwendet man einen Widerstand so um die 10k...

> Wenn ich einen Eingang von einem unbenutzten Gatter festsetzen möchte,
> kann ich ihn direkt an Masse bzw. Vcc hängen oder muss ich einen
> Widerstand dazwischen schalten zwecks Strombegrenzung, welchen Wert
> nimmt man dann üblicherweise?
Das feste klemmen der Eingänge auf GND bzw. VCC ist zwar möglich, aber
nicht sinnvoll. Wenn du noch ein Gatter frei hast, spendiere jedem 
Eingang
einen Widerstand von ca. 10k (bitte beachten das z.B. Reset- und
Seteingänge entsprechend den Datenblatt an GND bzw. VCC gehören..),
somit besteht später immer noch die Möglichkeit, mit Fädeldraht das 
freie Gatter für Umbauten zu nutzen...

> Wie sieht das ganze bei LSTTL Bausteinen aus, gibts da in dieser
> Hinsicht unterschiede?

ich kenne keinen...

nitraM

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

@Andreas Kaiser: alles volle Zustimmung, hatte ich oben auch nicht 
anders geschrieben, auch mit dem 1k, nur daß ich es nur noch aus der 
Erinnerung geschrieben habe.

Mir ging es nur darum, daß ein Standard-TTL und seine damaligen 
Abkömmlinge eine unbeschalteten Eingang als H erkennen, mir ist da auch 
keine Ausnahme bekannt oder begegnet.

Das man es praktisch nicht machen sollte, um die Störsicherheit nicht zu 
reduzieren, ist völlig klar.

Gruß aus Berlin
Michael

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