Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Flankenerkennung und NE555


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von Tobi (Gast)


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Hallo,

ich möchte bei einer steigenden Flanke einen NE555 starten. Mein Versuch 
findet ihr im Anhang.

Q1 in meiner Schaltung wird langsam durchgeschaltet. Wenn Q1 
anschließend wieder sperrt, dann möchte ich den NE555 anstoßen. Aus 
diesem Grund habe ich mir eine Flankenerkennung aus einem 7400 gebaut. 
Prinzipiell scheint es auch zu funktionieren. Allerdings habe ich das 
Problem, dass der NE555 auch beim Durchschalten von Q1 (also bei 
fallender Flanke am 7400) aktiviert wird. Es wird also auf beide Flanken 
reagiert und nicht nur auf die steigende.

Das Signal, welches Q1 ansteuert, sind kurze Impulse, welche in einem 
Kondensator akkumuliert werden. Daher kann ich das Signal nicht direkt 
nutzen und muss den Umweg über einen Transistor nehmen.

Hat jemand eine Idee, warum meine Schaltung auch auf eine fallende 
Flanke reagiert und nicht nur bei einer steigenden?

von Peter D. (peda)


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Tobi schrieb:
> Q1 in meiner Schaltung wird langsam durchgeschaltet.

Das mögen Logikgatter garnicht, die schwingen dann.
Nimm einen 74HC132, der kann langsame Signale ab.


Peter

von Tobi (Gast)


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Danke für die Antwort. Das ist wirklich gut zu wissen.

Ich bezweigel dass wir so ein Gatter-IC hier haben. Es sollte ja auch 
ausreichen einen Schmitt-Trigger, den ich in die eine Leitung lege, die 
in die Flankenerkennung rein geht.

von Schmitti (Gast)


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>Hat jemand eine Idee, warum meine Schaltung auch auf eine fallende
>Flanke reagiert und nicht nur bei einer steigenden?

IC1b schaltet bei Low am Eingang etwas früher als IC1a, weil deine 
Flanke zu langsam ist und die Gatter bei leicht unterschiedlichen 
Eingangsspannungen durchschalten.

Die Flankenerkennungsschaltung (IC1) benötigt eine Flanke am Eingang, 
die schneller fällt, als die Verzögerung durch IC1b,c,d dauert. Also am 
besten zwischen Q1 und IC1 noch einen Schmitt-Trigger schalten, wie 
Peter schon sagte, der gleich schnell oder schneller als IC1 ist. 
Eventuell hilft ein zusätzlicher kleiner Tiefpaß in der 
Verzögerungskette von IC1b,c,d. Bei 74HCMOS sollte die Zeitkonstante 
aber unter 500ns liegen, sonst brauchst du dort wieder einen 
Schmitt-Trigger...

von Tobi (Gast)


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Ich hab einen 74HC132 gefunden. Als ich den SN7400 durch den 74HC132 
ausgetauscht hatte, funktionierte das Ganze plötzlich garnicht mehr. Nun 
habe ich den 74HC132 als Schmitt-Trigger missbraucht und mit diesem das 
Signal zwischen Q1 und dem SN7400 einfach zwei mal invertiert. 
Funktioniert komischerweise immer noch nicht wieder.

Ich muss mir das morgen nochmal genauer angucken.

von Schmitti (Gast)


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>Ich hab einen 74HC132 gefunden. Als ich den SN7400 durch den 74HC132
>ausgetauscht hatte, funktionierte das Ganze plötzlich garnicht mehr.

Ja, weil das ja auch überhaupt nichts ändert, wenn du meine Zeilen 
durchgelesen hast.

>Nun habe ich den 74HC132 als Schmitt-Trigger missbraucht und mit diesem
>das Signal zwischen Q1 und dem SN7400 einfach zwei mal invertiert.
>Funktioniert komischerweise immer noch nicht wieder.

Weil dein 74HC132 vielleicht keine 3 TTL-Eingänge treiben kann. So etwas 
geht schnell schief, wenn dein Aufbau mangelhaft ist und die Noise 
Margins ausgereizt sind.

von Michael (Gast)


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Tobi schrieb:
> Ich hab einen 74HC132 gefunden. Als ich den SN7400 durch den 74HC132
> ausgetauscht hatte, funktionierte das Ganze plötzlich garnicht mehr.

Wahrscheinlich war der HC132 nicht schnell genug. Bau in dein 
Verzögerungsglied mal einen RC-Tiefpaß ein, damit das 1A-Gatter mehr 
Zeit hat und der Ausgangspuls etwas länger wird.

von Tobi (Gast)


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Michael schrieb:
> Bau in dein
> Verzögerungsglied mal einen RC-Tiefpaß ein

Zwischen 1B und 1C sitzt jetzt ein RC-Tiefpaß mit 100nF und 500Ohm und 
nun läuft es mit dem 74HC132. Nun kommt nur noch etwas Feintuning.

von Schmitti (Gast)


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>Zwischen 1B und 1C sitzt jetzt ein RC-Tiefpaß mit 100nF und 500Ohm und
>nun läuft es mit dem 74HC132.

Aber nur, wenn die "fall-time" des Signals an Q1 geringer als 50µsec 
ist. Wie groß sind denn deine Anstiegs- und Abfallzeiten überhaupt?

Für 74HCMOS ist 500R übrigens etwas klein. Da fließen im ersten 
Augenblick ja 10mA. 5k1 und 10nF sollten es auch tun.

Außerdem ist es sinnvoll, die Beschaltung der Inverter zu ändern und den 
jeweils zweiten Eingang mit Vcc zu verbinden.

von Tobi (Gast)


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Schmitti schrieb:
> Wie groß sind denn deine Anstiegs- und Abfallzeiten überhaupt?

Die ist von äußeren Einflüssen abhängig. Welche Zeiten ca. angenommen 
werden, kann ich derzeit nicht sagen.

Schmitti schrieb:
> Für 74HCMOS ist 500R übrigens etwas klein. Da fließen im ersten
> Augenblick ja 10mA. 5k1 und 10nF sollten es auch tun.

OK, werde mehr R und weniger C nehmen. Die beiden hatte ich gerade auf 
dem Tisch liegen.

Schmitti schrieb:
> Außerdem ist es sinnvoll, die Beschaltung der Inverter zu ändern und den
> jeweils zweiten Eingang mit Vcc zu verbinden.

Welchen Vorteil hätte das?

von Schmitti (Gast)


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>Die ist von äußeren Einflüssen abhängig. Welche Zeiten ca. angenommen
>werden, kann ich derzeit nicht sagen.

Dann ermittle einen maximalen Wert und wähle das RC-Glied entsprechend, 
sonst wird deine Schaltung irgendwann so nicht funktionieren. Oder du 
plazierst einen zusätzlichen Schmitt-Trigger zwischen Q1 und IC1 und 
bist diese Probleme los.

>Welchen Vorteil hätte das?

Geringere Eingangskapazität, geringere Eingangsleckströme, geringere 
dynamische Versorgungsströme der Gatter.

von Tobi (Gast)


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Schmitti schrieb:
> Oder du
> plazierst einen zusätzlichen Schmitt-Trigger zwischen Q1 und IC1 und
> bist diese Probleme los.

Soweit ich das verstanden habe hat der 74HC132 doch Schmitt-Trigger 
integriert. Oder arbeiten die Trigger der einzelnen Gatter so 
unterschiedlich, dass trotzdem ein einzelner vorgeschalteter 
Schmitt-Trigger nötig ist?

Schmitti schrieb:
>>Welchen Vorteil hätte das?
>
> Geringere Eingangskapazität, geringere Eingangsleckströme, geringere
> dynamische Versorgungsströme der Gatter.

Werde ich berücksichtigen.

von Schmitti (Gast)


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>Soweit ich das verstanden habe hat der 74HC132 doch Schmitt-Trigger
>integriert. Oder arbeiten die Trigger der einzelnen Gatter so
>unterschiedlich, dass trotzdem ein einzelner vorgeschalteter
>Schmitt-Trigger nötig ist?

Nimm mal an, das Ausgangssignal von Q1 sinkt ganz ganz langsam ab und 
IC1a und IC1b haben unterschiedliche Schaltschwellen, IC1a 2V und IC1b 
3V, nur als Beispiel. Dann schaltet IC1b vor IC1a. IC1a sieht dann noch 
"1" am Eingang, während IC1d schon "1" liefert. Dann sind beide Eingänge 
von IC1a auf "1" und das Ding schaltet durch, was du nicht willst.

Eine zusätzliche Verzögerung in der Verzögerungskette hilft dann nur, 
wenn die Ausgangsspannung von Q1 schneller auf "0" geht, als die 
Verzögerung dauert.

Mit einem zusätzlichen Schmitt-Trigger eliminierst du das Problem, weil 
IC1a und IC1b nun gleichzeitig eine schnelle und definierte Flanke 
bekommen.

von Tobi (Gast)


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OK ich habe nun einen zweiten 74HC132 als Schmitt-Trigger missbraucht. 
Der aktuelle Aufbau (wie im Anhang) scheint zu funktionieren.

von Schmitti (Gast)


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So ist es besser.

Jetzt mußt du dir nur noch im klaren sein, daß die 50µsec Verzögerung 
die Schaltung für kürzere Impulse unempfindlich macht. Außerdem will der 
555, daß der Triggerimpuls inaktiv wird, bevor der Ausgangspuls zuende 
ist.

Noch was: Der bipolare 555 erzeugt gewaltige Ströungen und wird heute 
gerne durch die CMOS-Version ersetzt. "Sourcen" kann er aber kaum den 
LED-Strom, höchstens "sinken". Aber du könntest ja die LED mit einem 
BS170 o.ä. treiben.

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