Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CMOS-RAM Puffer-Batt


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von Ralf G. (old-school) Benutzerseite


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Hallo zusammen,

bin gerade dabei eine Schaltung zu überarbeiten.

Es handelt sich dabei um eine Video-Umschaltung mit einem 
PAL-Bild-Generator.
Liegt ein Video-Signal an, wird dieses erkannt und durchgeschaltet, 
liegt keins an, wird auf das Pausen-Bild umgeschaltet.

Die Schaltung lief bislang 4 Jahre Problemlos ... hat aber einen 
Blitzschlag im Gebäude nicht überlebt :-(

Leider habe ich Problem einige Teile für den PAL-Encoder zu bekommen und 
steige deswegen auf den AD724 um.

Da ich die Schaltung jetzt eh auf dem Tisch habe, möchte ich einiges 
noch optimieren z.B. die Strom Versorgung im CMOS-StandBy.

Bislang hatte ich die Lösung 1A im Einsatz ... bei einem fast 
baugleichem PAL-Testbild-Generator die Lösung 1B ...

Ist es da nicht besser das CMOS-RAM im Betrieb auf die gleiche Spannung 
(5V) zu bekommen, wie die dahinter geschalteten TTLs ?

von Lothar S. (loeti)


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Die Haltbarkeit von NiMH unter Erhaltungsladung ist nur mit 3 Jahren 
angegeben NiCd war da viel besser und Lösung B ist nicht 
wiederaufladbar.

Ich würde daher Lösung C bevorzugen, einen Supercap und eine 
Schottky-Diode zur Trennung.

Grüße Löti

von Ralf G. (old-school) Benutzerseite


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Hallo Löti,

Gold-Caps für 5V gibt es aber nur bis 1F und die richtig großen 10-22F 
sind nur bis 2,5V ... das CMOS-Ram hat einen Standby bei 3V = 5uA und 
bei 5V =30uA

... also sollte die Standby VCC so um die 3V auch stabil anliegen ...

Ich habe im ersten Beitrag einen Fehler ... für die Video-Umschalter mit 
Pausen-Bild verwende ich A-1 und für den Testbild-Generator A-2, da der 
manchmal Monate lang unbenutzt im Schrank liegt ...

Die Schottky-Diode hat aber auch 0,4V ... würde aber gerne im operativen 
Betrieb auf eine VCC von annähernd 5V kommen.

von Lothar S. (loeti)


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Wie lange Standby willst Du denn machen?

Üblicherweise sind diese Puffer für 48h für mehr verwendet man eine 
austauschbare Li... .

Grüße Löti

von Anja (Gast)


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Ralf G. schrieb:
> Die Schottky-Diode hat aber auch 0,4V ... würde aber gerne im operativen
> Betrieb auf eine VCC von annähernd 5V kommen.

Wie wäre es mit einem PNP-Transistor (2N2907)? Die Basis über einen 
Widerstand nach Masse oder CE?

Gruß Anja

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ralf G. schrieb:
> würde aber gerne im operativen
> Betrieb auf eine VCC von annähernd 5V kommen.

Wenn der Rest (LS-) TTL Logik benutzt, ehrt dich der Wunsch zwar, ist 
aber unnötig. Die Bausteine selber liefern auch keine vollen 5 Volt und 
haben mit der Ansteuerung des RAMs keine Probleme, selbst wenn der nur 
mit 4,4 Volt läuft.
Die gleiche Schaltung funktioniert in meinem Yamaha Synthesizer (mit 
einem 6116-LP RAM) schon seit 25 Jahren, übrigens genauso lang puffert 
auch schon die interne CR2032 Li-Zelle. Hab vor einer Woche mal die 
Funktion zur Batteriemessung aufgerufen: 2,8 Volt :-)

von old-school_offline (Gast)


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>Wenn der Rest (LS-) TTL Logik benutzt, ehrt dich der Wunsch zwar, ist
>aber unnötig. Die Bausteine selber liefern auch keine vollen 5 Volt und
>haben mit der Ansteuerung des RAMs keine Probleme.

Es geht eher darum das die RAM-Daten (D0-7) mit 12MHz durch ein ein 
74HC573 (8-BIT D-LATCH ) zwischengespeichert werden und da der 74HC573 
mit Vcc 5V und und das RAM mit schottky-Diode nur mit ~4,5V läuft,
gibt es eine Verschiebung bei den TTL-Pegeln ... Vorgabe ist ( VIL < 
1,5V und ViH > 3,5 V  ).

Um mehr Sicherheit in den Pegeln zu bekommen, macht es doch Sinn die VCC 
des RAM durch einen Transistor auf die 5V des 74HC573 zu ziehen ...


>Wie wäre es mit einem PNP-Transistor (2N2907)? Die Basis über einen
>Widerstand nach Masse ...

ein PNP wird funktionieren, aber da der (E) an VCC-Ram liegt, wird der 
Transistor auch im StandBy permanent gesteuert und verbraucht unnötig 
Strom ... ein NPN mach da eher Sinn.

Liebäugle eigentlich mit der MOS-FET Lösung ...

> Wie lange Standby willst Du denn machen?
Beim Pausen-Bild-Generator(derzeit akku) muss ca. 1 Woche reichen,
beim Pal-Test-Bild-Generator(derzeit Lithium-Batt) 12-24 Monate

von spontan (Gast)


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Schau Dir mal dies an:

MAX818

von Lothar S. (loeti)


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Dann, beide Geräte: Auswechselbare Li-Batterie!

von Anja (Gast)


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old-school_offline schrieb:
> ein PNP wird funktionieren, aber da der (E) an VCC-Ram liegt, wird der
> Transistor auch im StandBy permanent gesteuert und verbraucht unnötig
> Strom ... ein NPN mach da eher Sinn.

Wie bitte?
Der E hängt natürlich am +5V des Digitalteils und der (C) an VCC-RAM.


Gruß Anja

von old-school_offline (Gast)


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> Wie bitte?
> Der E hängt natürlich am +5V des Digitalteils und der (C) an VCC-RAM.

Stimmt ... mein Fehler

VCEsat beim 2N2907 ist mit 0,4-1,6 Volt aber recht hoch,

ein 2SD1012 hat z.B. eine VCEsat von 0,025 V ...

MOS-FET müssten doch noch besses dafür geeignet sein, da diese keine VCE 
haben ...


>> MAX818

Für meine Zwecke ein bisschen oversize ... aber sonst super Teil

von Anja (Gast)


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old-school_offline schrieb:
> VCEsat beim 2N2907 ist mit 0,4-1,6 Volt aber recht hoch,
>
> ein 2SD1012 hat z.B. eine VCEsat von 0,025 V ...

Wenn man auch Äpfel (500mA) mit Birnen (5mA) vergleicht ....

old-school_offline schrieb:
> MOS-FET müssten doch noch besses dafür geeignet sein, da diese keine VCE
> haben ...

Da stört die parasitäre "Freilaufdiode".

Gruß Anja

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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old-school_offline schrieb:
> Vorgabe ist ( VIL <
> 1,5V und ViH > 3,5 V  ).

Da liegst du selbst mit der simplen Diodenlösung voll drin.

old-school_offline schrieb:
> Um mehr Sicherheit in den Pegeln zu bekommen, macht es doch Sinn die VCC
> des RAM durch einen Transistor auf die 5V des 74HC573 zu ziehen ...

Wenn du partout willst, kannst du noch einen Pullup an den 
Datenleitungen gegen die normalen +5 Volt einbauen. Das hat sogar den 
Vorteil, das der Datenbus des RAM bei '5V weg' definiert auf Masse 
liegt. Dito bei den Adressleitungen.

old-school_offline schrieb:
> MOS-FET müssten doch noch besses dafür geeignet sein, da diese keine VCE
> haben ...

Ich seh schon, du hast dich so auf MOSFets fixiert, das du nicht zu 
überzeugen bist. Dann nimm einen BS170 oder BS250, die haben keine 
Bodydioden.

von (prx) A. K. (prx)


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Matthias Sch. schrieb:
> Dann nimm einen BS170 oder BS250, die haben keine Bodydioden.

WTF?! Natürlich haben sie.

von Ralf G. (old-school) Benutzerseite


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> Ich seh schon, du hast dich so auf MOSFets fixiert,
> das du nicht zu überzeugen bist.

Nicht ganz ... denn mit MosFet scheint es ja doch erhebliche Probleme zu 
geben wenn man das Potential umdreht, was einem bipolaren Transistor bei 
den Spannungen nichts ausmacht.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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A. K. schrieb:
> WTF?! Natürlich haben sie.

Oh, ähh, stimmt - peinlich . Also gut, dann doch ein Relais? :-)

Allerdings sehe ich immer noch keinen plausiblen Grund, es komplizierter 
zu machen, als es ist. Das einzige, was wirklich wichtig für ein echtes 
Low Power Standby ist, ist das alle Pins definiert auf Vcc oder GND 
liegen, damit es nicht zu Zwischenzuständen kommt, die richtig Strom 
ziehen. Ich habe das vor langen Jahren schon mit dem CEPAC-80 
praktiziert, 8k Static RAM mit 0,47F SuperCap. Hat die Daten bis zu 6 
Monaten gehalten.

von MCUA (Gast)


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>... das CMOS-Ram hat einen Standby bei 3V = 5uA und bei 5V =30uA
Viele CMOS-RAMs haben im StandBy <1uA, das reicht bei typ. LithBatt 
theor. (wenn man die Selbstentladung aussen vor lässt) für Jahrzenhnte 
aus.
(Es muss aber auch sichergestellt sein, dass die Schaltg (CPU oder sonst 
was) die \CS vom RAM nicht runter zieht)

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