T Flip Flop Problem

[Malte H. (malteh)]

Hallo zusammen,

ich habe ein Problem mit einer Flip-Flop Schaltung an der ich arbeite.
Es handelt sich um ein T-Flip-Flop, das von 10mS langen Impulsen 
umgeschaltet werden soll. Dazu verwende ich ein 74AC74. Der invertierte 
Ausgang wird auf den Set Eingang zurückgeführt und durch anlegen des 
Trigger Signals an den Clock Eingang wird das Ausgangssignal 
umgeschaltet.
Das zweite Flip-Flop wird hier lediglich zum Betreiben einer LED 
verwendet.
Die betreffende Schaltung habe ich angehängt.

Nun habe ich das Problem, dass die Schaltung immer am Ende des Impulses 
anfängt zu schwingen. Trenne ich das Eingangssignal vom Clock Eingang 
des Flip-Flops ist es sauber aber sobald ich es verbinde tritt das 
Problem wieder auf.
Dadurch wird das Ausgangssignal quasi zufallsgesteuert, da die Schaltung 
sowohl am Clock Eingang als auch am Set Eingang mehrere kurze Impulse 
sieht und dann kurzzeitig wie verrückt umschaltet.
Ich habe schon versucht einen RC Lowpass Filter vor den Clock Eingang zu 
hängen, leider ohne Erfolg.

Kann mir jemand sagen wie das Problem zustande kommt und was man dagegen 
machen kann?

Vielen Dank schonmal!
Malte

[Christian M. (Gast)]

Malte H. schrieb:
> Kann mir jemand sagen wie das Problem zustande kommt

Das Problem ist VOR der gezeigten Schaltung. Von wo/was kommen die 
Impulse? Saubere Flanken? Evtl. muss ein ST dazwischen.

Gruss Chregu

[Bildermann (Gast)]

Der Takt funktioniert nur dann sauber, wenn Set & Clear auf High liegen.

[Malte H. (malteh)]

Vielen Dank erstmal für die Antwort!

Das Trigger Signal kommt letztendlich aus einem MOS4049 Inverter.
Ich habe die Schaltung angehängt. Es handelt sich um einen Teil einer 
Schaltung in einem Controller für Modularsynthesizer.
Ein Taster wird verwendet um Gate- und Triggersignale zu erzeugen. Eines 
der Triggersignale soll dann auch noch die besagte Flip-Flop Schaltung 
antriggern.

Wenn du von sauberen Flanken sprichst, meinst du wie steil die Flanke 
ist? Wenn das Triggersignal nicht mit dem Flip-Flop verbunden ist, geht 
die Flanke steil nach unten, kein oszillieren, einfach nur eine fallende 
Flanke. Das Problem tritt erst auf wenn ich die beiden Schaltungen 
verbinde. Ich kann später mal einen Screenshot am Oszilloskop machen.

[Wolfgang (Gast)]

Malte H. schrieb:
> Das Trigger Signal kommt letztendlich aus einem MOS4049 Inverter.

Nein, letztendlich kommt das Signal aus der Schaltung vor dem MOS4090 
Inverter.

Was steckt in den Buchsen "Off Gate" und "On Gate"?
Wie sieht da die Entprellung aus?

Eine saubere Entprellung eines Tasters kannst du realisieren, indem du 
einen Taster Typ 1xUm verwendest und das Signal mit einem RS-Flipflop 
aufbereitest.

[Malte H. (Gast)]

Bildermann schrieb:
> Der Takt funktioniert nur dann sauber, wenn Set & Clear auf High
> liegen.

Aber das tuen sie doch?

[Malte H. (malteh)]

Wolfgang schrieb:
> Malte H. schrieb:
>> Das Trigger Signal kommt letztendlich aus einem MOS4049 Inverter.
>
> Nein, letztendlich kommt das Signal aus der Schaltung vor dem MOS4090
> Inverter.
>
> Was steckt in den Buchsen "Off Gate" und "On Gate"?
> Wie sieht da die Entprellung aus?
>
> Eine saubere Entprellung eines Tasters kannst du realisieren, indem du
> einen Taster Typ 1xUm verwendest und das Signal mit einem RS-Flipflop
> aufbereitest.

Off Gate und On Gate sind Ausgänge, keine Eingänge.

Einen Umschalter Taster kann ich leider nicht verwenden, ich bin auf 
einen bestimmten Taster festgelegt und der kann nicht umschalten.
Meinst du das Problem liegt in der Entprellung des Tasters? Wie gesagt 
sieht das Signal gut aus solange es nicht mit dem Clock Eingang des 
Flip-Flops verbunden ist. Oder kann es sein dass die Flanke einfach 
nicht steil genug ist?

[karadur (Gast)]

Bei so langsamen Signalen nimmt man kein 74ACxx.

Da brauchst du "steile" Flanken, kurze Leitungen und Blockkondensatoren 
direkt am Chip.

[Malte H. (malteh)]

karadur schrieb:
> Bei so langsamen Signalen nimmt man kein 74ACxx.
>
> Da brauchst du "steile" Flanken, kurze Leitungen und Blockkondensatoren
> direkt am Chip.

Hhm ok. Kannst du mir dann eine geeignete Alternative empfehlen?

[Le_Bassiste (Gast)]

dein verstärker B arbeitet als komparator ohne hysterese. seine 
referenzspannung am minus-eingang ist nicht abgeblockt und liegt in 
"bodennähe" bei ca. 1 V. könnte sein, dass er bei schlechter 
masseführung und "weicher" versorgungsspannung an den umschaltpunkten 
aufschwingt.
spendier ihm mal ein bisschen hysterese: lege einen widerstand von ein 
paar Meg-Ohm von B:7 nach B:5

[Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)]

74HC

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Malte H. schrieb:
> Kann mir jemand sagen wie das Problem zustande kommt und was man dagegen
> machen kann?

Du hast dir die falsche Logikfamilie ausgesucht. 74AC ist sehr 
schnell. Ein 74AC74 reagiert auf Impulse bis 2.5ns Breite. Das ist 
Faktor 4 Millionen mal schneller als du brauchst. Außerdem will er am 
Eingang Flanken mit einer Steilheit von mindestens 30ns/V sehen. Dein 
RC-Glied macht die Sache also nicht besser, sondern schlimmer. Dazu 
kommt noch, daß bei offener Eingangsbuchse der CMOS-Eingang in der Luft 
hängt. Da gehört zwingend ein Pullup- oder Pulldown-Widerstand hin.

Nimm einen 74HC74. Und wenn dein Eingangssignal kein sauberes Logik- 
signal ist und über eine kurze (wenige cm) Leitung kommt, dann sollte da 
noch ein Schmitt-Trigger vor den Takteingang. Vor dem kannst du dann 
auch ein RC-Glied als Filter verwenden.

[Sascha W. (sascha-w)]

Warum nimmt er überhaupt die 74'er, wenn die Treiber schon aus der 40'er 
CMOS Reihe sind kann als D-FF auch 4013 rein.

Sascha

[Thomas E. (picalic)]

In Anbetracht des Differenziergliedes neben der "On Gate" Buchse müssten 
die Inverter als Schmitt-Trigger ausgeführt sein (ich hätte 74HC14 
genommen). Vielleicht gibt es ja einen zum 4049 pinkompatiblen 
Schmitt-Trigger Inverter, so daß kein Redesign notwendig ist. Aber wie 
oben schon geschrieben wurde, passt der langsame 4000er-CMOS Ausgang 
nicht so richtig zum schnellen Flipflop.

[Malte H. (malteh)]

Ich denke ich werde dann tatsächlich das 74AC74 mit einem 4013 ersetzen 
und statt des 4049 kommt ein 40106 Hex Schmitt Trigger zum Einsatz. Die 
sind zwar nicht Pin-kompatibel, im Moment habe ich die Schaltung aber 
sowieso nur auf dem Breadboard, das macht also nichts.
Vielen Dank für die Hilfe! Ich war wohl überfordert mit dem Angebot an 
Logik ICs, jetzt bin ich etwas schlauer :)