Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Treiber-IC als open-drain oder besser doch nicht?


von G. (Gast)


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Hallo,

für die Schnittstelle zwischen zwei Geräten möchte ich einen (nicht 
invertierenden) buffer/driver IC dazwischen setzen. Die Signale sollen 
also trotzdem 1-zu-1 übergeben werden. Normalerweise gäbe es nur einen 
Sender und einen Empfänger.

Nun habe ich den IC SN74LV07A gesehen. Er hat open-drain Ausgänge:
http://www.ti.com/product/sn74lv07a
Ich überlege gerade, ob ich besser diesen nehme. Somit könnte eine 
bidirektionale Schnittstelle bauen (man weiß ja nie was später nützlich 
wäre).

Was aber ist der Nachteil von open-drain? Warum baut man sie nicht 
einfach immer ein (abgesehen vom zusätzlich benötigten pull-up)?

Außerdem verwirrt mich ein wenig diese Angabe: "Latch-Up Performance 
Exceeds 100 mA" Ist das normal, dass der Strom so hoch ist?

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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G. schrieb:
> Was aber ist der Nachteil von open-drain? Warum baut man sie nicht
> einfach immer ein (abgesehen vom zusätzlich benötigten pull-up)?

Die steigende Flanke sieht nicht allzugut aus...
Sprich: bei höheren Datenraten ist man schnell am Limit.
Stromverbrauch ist bei L-Pegel höher als bei push/pull-Betrieb.

Wie so oft: Vorteile erkauft man sich mit Nachteilen anderswo.

von MaWin (Gast)


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G. schrieb:
> Was aber ist der Nachteil von open-drain? Warum baut man sie nicht
> einfach immer ein (abgesehen vom zusätzlich benötigten pull-up)?

Eigentlich sind open drain/open collector Ausgänge super. Man baut den 
Ausgang in die Sendeschaltung und am Empfänger sittz am 
Schmitt-Trigger-Eingang einen pull up nach VCC. So kann kein Strom von 
einem Gerät zum anderen fliessen, wenn entweder der Sender aus ist oder 
der Empfänger aus ist (und beide zumindest über Masse verbunden sind). 
So wurde centronics mal definiert und hat super funktioniert, hohe 
Datenrate auf langer 25m Leitung weil überwiegend über den Strom 
definiert.

Dann kam IBM, hat das Prinzip beim PC nicht verstanden, und einen 
Centronics Ausgang als LPT mit 74LS244 gebaut die kein open collector 
sind sondern ein totem pole, also eine Spannung liefern. Dann kamen so 
merkwürdige Effekte, daß die LEDs am Drucker leuchteten obwohl der 
Drucker aus war, wenn man den PC einschaltete, weil der Drucker über die 
Eingänge plötzlich Spannung aus dem PC zog, und bei 2 Meter Kabel gab es 
schon mal Probleme. Ausserdem hat IBM den falschen Stecker genommen. So 
viel Blödheit muss man mal auf einem Haufen haben.

Die open drain des 74LV07 sind fast so gut und lassen sich ebenso 
verwenden, mit pull up (so 1k bis 330R) auf der Empfängerseite, weil 
diese Chips keine Schutzdiode vom Ausgang nach VCC haben, sondern eine 
7V Z-Diode vom Ausgang nach Masse, also auch nicht leiten für Querströme 
wenn man das Gerät ausschaltet.

Allerdings halten sie nur 7V aus, bei mehr Spannung fliesst Strom und 
wenn der über 100mA geht, geht der Chip kaputt. Da war ein 7407 
robuster, was bei Steckern ja nicht ganz unwichtig ist wegen ESD und 
ähnlichem.


> Außerdem verwirrt mich ein wenig diese Angabe: "Latch-Up Performance
> Exceeds 100 mA" Ist das normal, dass der Strom so hoch ist?

Und wenn am Ausgang doch mehr als 7V anliegen, dann fliesst ein Strom 
vom Ausgang in das Gerät, und wenn der Strom 100mA übersteigt, geht der 
Chip kaputt.

Freu dich, daß es wenigstens 100mA sind, normale ICs halten eher nur 
40mA aus. Es geht um den Strom im Fehlerfall.

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