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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Buffer/Logikgatter aus Ausgangsschutz


Autor: destroyer101 (Gast)
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Hallo zusammen,

hat jemand Erfahrung wie sich Buffer/Logikgatter verhalten wenn sie 
Ausgangsseitig mit Überspannung konfrontiert werden. Natürlich ist das 
nicht wirklich definiert.

Im konkreten Beispiel geht es um ein sn74ahct08q-q1 von TI. Es besteht 
die möglichkeit von bis zu 20V Ausgangseitig. Wenn keine Strombegrenzung 
durch seriellen Widerstand eingebaut ist, ist davon auszugehen das nur 
ein Ausgang kaputt geht oder wird eher das ganze Gatter versagen?

Hat jemand Erfahrung mit solchen Fehlerfällen?

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ahct08q-q1.pdf

Autor: Danish B. (danishbelal)
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Hängt vom Kurzschlussstrom der 20V Quelle ab.
(Wenn Schutzdioden vorhanden)

Autor: destroyer101 (Gast)
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Danish B. schrieb:
> Hängt vom Kurzschlussstrom der 20V Quelle ab.
> (Wenn Schutzdioden vorhanden)

Die Quellen schalten nicht vor 5A ab. Keine externen Schutzdioden.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Danish B. schrieb:
> Hängt vom Kurzschlussstrom der 20V Quelle ab.
> (Wenn Schutzdioden vorhanden)

Bei "20V" ausgangsseitig werden wohl 20V am Ausgang liegen und nichts 
anderes.

destroyer101 schrieb:
> Hat jemand Erfahrung mit solchen Fehlerfällen?

Erwartest du jetzt die Absolution für falsches Schaltungsdesign?

Autor: destroyer101 (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> Erwartest du jetzt die Absolution für falsches Schaltungsdesign?

Absolut nicht, dennoch ist es nützlich Fehlerfälle abschätzen zu können.

Autor: Jim M. (turboj)
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destroyer101 schrieb:
> Danish B. schrieb:
>> Hängt vom Kurzschlussstrom der 20V Quelle ab.
>> (Wenn Schutzdioden vorhanden)
>
> Die Quellen schalten nicht vor 5A ab. Keine externen Schutzdioden.

Die 74xx Bausteine haben meist intern 'ne Diode von Output nach VCC, 
d.h. auf der 3,3 oder 5V Schiene liegen plötzlich 20 Volt drauf. Da kann 
also recht viel kaputt gehen.

Falls die o.g. Diode einfach nur durchbrennt gibt es u.U. einen Latchup 
- d.h. der Pin mach einen satten Kurzschluss - bei 20V/5A mit 
anschließendem Feuerwerk.

Autor: Flow (Gast)
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> sn74ahct08q-q1

Ich finde kein Datenblatt das 20V am Ausgang zulässt.

Wie soll denn deine Kunstschaltung aussehen mit
 > bis zu 20V Ausgangseitig

Autor: Wolfgang (Gast)
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Flow schrieb im Beitrag 017481:
>> sn74ahct08q-q1
>
> Ich finde kein Datenblatt das 20V am Ausgang zulässt.

Gleich auf der ersten Seite des oben verlinkten DB steht sogar etwas von 
200 bzw. 2000V:
"ESD Protection Exceeds 2000 V Per MIL-STD-883, Method 3015; Exceeds 200 
V
Using Machine Model (C = 200 pF, R = 0)"

Das sind allerdings keine Angaben zu statischen Spannungen, sondern zur 
Empfindlichkeit gegenüber elektrostatische Entladungen.

Autor: Clemens L. (c_l)
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Flow schrieb:
> Ich finde kein Datenblatt das 20V am Ausgang zulässt.

"The input and output voltage ratings may be exceeded if the input and 
output current ratings are observed."

Aber 5 A ist halt mehr als 20 mA.

destroyer101 schrieb:
> ist davon auszugehen das nur ein Ausgang kaputt geht oder wird eher das
> ganze Gatter versagen?

https://electronics.stackexchange.com/a/77741/29811 sagt:
> A diode fails closed due to overvoltage. [...]
> A diode typically fails to open happens due to over current.

Im zweiten Fall kannst du hoffen, dass die anderen Gatter nicht 
beeinflusst werden.

Aber letztendlich musst du selbst Experimente machen.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Sicher spielt die Spannungsversorgung auch noch eine Rolle. Relativ 
häufig passiert es Bastlern bei gemischten 3,3/5V Schaltungen, dass sich 
die 3,3V Schiene beim dem von Dir beschriebenen Fehler auf 4,3V erhöht 
und damit noch weitere Bauteile in Mitleidenschaft zieht.

Außerdem wirst du nie mit Sicherheit sagen können, ob sich gleichwertige 
IC's anderer Hersteller oder Serien im diesem Fehlerfall gleich 
verhalten werden. Möglicherweise geht bei einem 74HC245 von NXP nur ein 
Pin kaputt, aber bei einem 74HC245 von Texas geht der ganze Chip kaputt. 
Das kann man nie wissen. Garantiert ist nur das im Datenblatt 
beschriebene Verhalten. Was bei anderen Betriebsbedingungen (=Fehlern) 
passiert, ist nicht garantiert und kann sich darüber hinaus jederzeit 
ändern.

Das heisst: Der von Dir erfragte Erfahrungswert ist vollkommen wertlos.

: Bearbeitet durch User
Autor: Wolfgang (Gast)
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Clemens L. schrieb:
> Aber letztendlich musst du selbst Experimente machen.

Und was nützt das?
Schon beim nächsten Einkauf kann der Hersteller einen anderen 
Fertigprozess verwendet haben und dann gilt genau das, was im Datenblatt 
garantiert ist.

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