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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromspitzen unterdrücken, Ursache?


Autor: KernoKopp (Gast)
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Hallo Spezialisten,

ich habe eine Schaltung an meine Bedürnisse angepasst.

Die Schaltung ergibt am Ausgang des 2ten 74HC00 einen Puls mit jeder 
steigenden und fallenden Flanke am Eingang (vor D1N4148) der Schaltung.

Gesamtstrom der Schaltung bei einem High (14V) an der Diode = 10mA.

Das Problem:
Jede steigende und fallende Flanke verursacht eine Stromspitze
durch D1 und R1 von 16mA.
Ist zwar nicht übermäßig viel, aber sie sind da.
Woher kommen diese? Evtl durch die Z-Diode?

Nach der Z-Diode ist alles ok.

Noch eine Frage: Wie lange kann ein µC im Reset verbleiben?

Danke für eure Hilfe.

Autor: Mandrake (Gast)
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Mess doch mal den Strom durch C2. Vielleicht handelt es sich um den 
Ladestrom.

Gruß

Mandrake

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Noch eine Frage: Wie lange kann ein µC im Reset verbleiben?
Solange du den Reset aktiv hältst.
Aber du solltest schauen, ob nicht irgendwelche Motoren, Ventile... im 
Reset aktiviert sein könnten. Sowas gibts  ;-)

Deine Schaltung hat übrigens noch eine hübsche Macke: wenn du z.B. für 
längere Zeit (100k*1uF*5 = 0,5s) am Pin 3 Null Volt hast, wird der 
Kondensator C4 am Pin 1 auf 5V aufgeladen. Wenn du jetzt am Pin 3 auf 5V 
umschaltest, hast du am Pin 3 eine Spannung von 10V. Wenn der das nur 
aushält  :-o

Diese XOR-Flanken-Puls-Generierung wird üblicherweise ein wenig anders 
realisiert.

> Jede steigende und fallende Flanke verursacht eine Stromspitze
> durch D1 und R1 von 16mA.
Entweder Simulstionsdreck oder die simulierte Kapazität der Diode.

Autor: Jens G. (jensig)
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Lothar Miller wird schon recht haben - es liegt an den 
Potentialverhältnissen, wenn längere Zeit kein Takt kommt. Deine 
ON/OFF-Zeiten betragen zusammen 3 Sekunden - also deutlich über der 
Zeitkonstante der beiden RC-Glieder. Damit neigt die Schaltung dazu, die 
Eingänge mit 10V zu überfrachten, was nicht geht, wegen der internen 
Eingangsschutzdioden der Gatter - die 1µ-C's werden also ganz flott 
entladen über die Schutzdioden zur Ucc. Genau so isses auch andersherum.
(ich gehe mal davon aus, daß sich die Simulation der Schutzdioden bewußt 
ist)

Autor: KernoKopp (Gast)
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Vorneweg, Danke für die Hinweise. :)

@ Mandrake:

Da scheint was dran zu sein.
Ich habe die Ströme an R1(rot) und C2(grün) mal übereinander gelegt.
Oder eben die Eigenschaft der simulation (Lothar)
Sollte aber nicht weiter stören.


@Lothar Miller:

Mal abgesehen davon, was während des Reset's aktiviert sein könnte, ist 
egal wie lange ein µC im Reset verbleibt.

Du meintest sicher C1 an Pin4.
Das dann 10V an Pin3 sein sollen, muss ich nochmal langsam 
nachvollziehen.
Laut Sim alles i.O.
Es werden mit Sicherheit große Zeiten (Minuten/Stunden) zwischen High 
und Low am Eingang der Schaltung vergehen.
Dennoch Danke für den Tipp.
Mir kommt es nicht wirklich auf eine Frequenzverdopplung an. Lediglich 
auf das High nach einem Flankenwechsel am Eingang.

Welche Version einer XOR-Flanken-Puls-Generierung würdest du denn 
vorziehen?
Mit XOR-element?
Mit der NAND-Variante kann man die Pulsweiten am Ausgang separat 
einstellen.

Grüße Kerno

Autor: Jens G. (jensig)
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ach übrigens ist es nicht unbedingt schlau, Ucc=5V zu haben, wohingegen 
die Signalspannung voll mit 14V anliegt (Du strapazierst hierbei die 
internen Schutzdioden der Gatter)

Autor: KernoKopp (Gast)
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Mit meinen Zeitkonstanten komme ich mit Sicherheit auf die 10V.
Was kann ich dagegen tun?

Grüße

Autor: KernoKopp (Gast)
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Strapaziere ich die Gatter, auch wenn die Diode D2 eine Z-Diode 4.7V 
ist?

Autor: Jens G. (jensig)
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achso - die Z-Diode hatte ich jetzt übersehen - also kannste erstmal 
meinen zweiten Update vergessen ;-)
Aber die Stromspitzen kommen durch die Zeitkonstanten der RC-Glieder 
zustande. Vermeiden wirst das bei dieser Schaltung kaum können, aber 
verringern kannste das, indem Du z.B. 10k in Reihe zu den C's schaltest 
(sollten nur noch 0,5mA sein)

Autor: KernoKopp (Gast)
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@ Lothar Miller:

> Deine Schaltung hat übrigens noch eine hübsche Macke: wenn du z.B. für
>längere Zeit (100k*1uF*5 = 0,5s) am Pin 3 Null Volt hast, wird der
>Kondensator C4 am Pin 1 auf 5V aufgeladen. Wenn du jetzt am Pin 3 auf 5V
>umschaltest, hast du am Pin 3 eine Spannung von 10V. Wenn der das nur
>aushält  :-o

Was kann ich dagegen tun?


> Diese XOR-Flanken-Puls-Generierung wird üblicherweise ein wenig anders
>realisiert.

Was bevorzugst du?

Grüße

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Was kann ich dagegen tun?
Die "übliche" XOR-Flankenerkennung verwenden.

> Was bevorzugst du?
Das hier:
                                          ____
In o---[R]--o--[Inverter]---o------------|    |---o Out
            |               |            | XOR|    
           ,--              '-[R]--o-----|____|    
            ^                      |     
            |                     === 
            |                      |          
   o--------o----------------------o--------------o        

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