Logikgatter - Versorgungsspannung kappen

[Peter N. (customer23)]

Hallo!

Ich habe eine sehr ungewöhnliche Frage.

Was passiert, wenn ich bei einem Logikgatter (z.B. CD4049 oder 
ähnliches)
die Versorgungsspannung kappe?
Wird der Ausgang dann auf Masse gezogen? Kann der Eingang den Ausgang 
noch beeinflussen? Entsteht ein stabiler Zustand?

Ich habe ein paar Datenblätter gelesen, konnte aber keine Antwort darauf 
finden...

Danke im Voraus! LG,
Peter

[M.N. (Gast)]

Hi,

gerade beim 4049 kann man das sehr gut aus der inneren Beschaltung 
ableiten:
ein H-Pegel am Eingang steuert den N-Transistor auf und der Ausgang geht 
auf Low.

Bei anderen Bausteinen kann man ähnliches versuchen.

[Georg A. (georga)]

Generell ist die Funktion ohne Versorgungsspannung undefiniert, nimm 
also das für deine Schaltung schlimmste Verhalten an.

Du hast aber ein ganz anderes Problem als nur das funktionale...

Bei CMOS (egal welchem) fliesst über die Schutzdioden mit High-Pegel am 
Eingang ein Strom auf VCC. Wenn da sonst nicht viel dranhängt, kann sich 
die Schaltung damit "parasitär" selbst am Leben halten. Ist die 
Belastung zu gross, geht das auf die Schutzdioden bis hin zur 
Überlastung. Wenn man Pech hat, bekommt man auch noch einen Latchup, was 
den Chip richtig runieren kann. Deswegen hiess es früher bei dem 
diversen PC-Kram, dass man nur im ausgeschalteten Zustand Kabel 
anstecken sollte.

Wenn man das nicht garantieren kann, müssen Serienwiderstände in die 
Eingänge, um den Strom zu begrenzen.

[Achim S. (Gast)]

Georg A. schrieb:
> Bei CMOS (egal welchem) fliesst über die Schutzdioden mit High-Pegel am
> Eingang ein Strom auf VCC.

Das stimmt in den allermeisten Fällen (und aufgrund dieser parasitären 
Speisung durch die Eingänge kann es sogar manchmal so aussehen, als 
würde der Baustein auch ohne VCC noch halbwegs funktionieren).

Das Beispiel CD4049 gehört hier zu den wenigen Ausnahmen, weil der keine 
ESD-Dioden vom Eingang auf VCC hat (weil er extra auch für 
Pegelanpassungen vorgesehen ist und Eingänge > VCC erlaubt).

[Peter N. (customer23)]

Alles klar. Dann werde ich wohl eine andere Lösung für meine Schaltung 
finden müssen..
Dennoch vielen Dank für eure Hilfe! ;)

LG,
Peter

[oszi40 (Gast)]

Peter N. schrieb:
> die Versorgungsspannung kappe?

Im dümmsten Fall fehlt die Masse und Deine Ausgäge/Eingänge ersetzten 
Masse durch weißen Rauch.

[(prx) A. K. (prx)]

Peter N. schrieb:
> Wird der Ausgang dann auf Masse gezogen? Kann der Eingang den Ausgang
> noch beeinflussen?

Wenn man von den 4049/4050 mit ihrer speziellen Eingangsschaltung 
absieht, dann sind bei CMOS meist alle Eingänge über Schutzdioden mit 
Vcc/GND verbunden. Ohne Versorgungsspannung zieht es die Eingänge auf 
nahe GND, oder es kann dazu führen, dass CMOS-Bausteine parasitär über 
diese Schutzdioden mit Strom versorgt werden.

Bei TTL Bausteinen sieht das anders aus. Deren Eingänge lassen sich auch 
ohne Versorgungsspannung bis 5,5V ansteuern - natürlich ohne Funktion.

M.N. schrieb:
> gerade beim 4049 kann man das sehr gut aus der inneren Beschaltung
> ableiten:

Das betrifft nur die ungepufferte Version, also 4049UB, nicht die 
gepufferte Version 4049B. Es gibt in 74HC und CD4000 nur recht wenige 
Bausteine als UB Version.