Seltsames Verhalten bei defekten CMOS-Schaltern

Lothar M. schrieb:
> Wie bekommst du die defekt?

Hallo.
In dieser Schaltung steigt bei schnellem Ein- und Ausschalten der 
Versorgungsspannung die Stromaufnahme der Schaltung auf 200mA und der 
4066 wird heiß. Meist ist er dann defekt.

http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM
(Unter der orangen Überschrift (Schaltung)


Gruß

Ganz "normaler" Latch-Up?

Vielen Dank.

Also so ein Latch-up kann durch häufiges Ein- und Ausschalten geschehen?

Gruß

Schalter schrieb:
> Also so ein Latch-up kann durch häufiges Ein- und Ausschalten geschehen?

Der Wiki-Artikel ( https://de.wikipedia.org/wiki/Latch-Up-Effekt ) 
listet einige Ursachen und Gegenmaßnahmen.

Ja, schnelles Ein- und Ausschalten kann ein Grund sein, wenn z.B. die 
"Aus"-Zeit nicht reicht um Kondensatoren an den Signal-Pins zu entladen.
Beim Wiedereinschalten kommt es dann zum Latch-Up.

Danke.
Wie verhindert die obige, verlinkte Schaltung ein mögliches Latch-up? 
Ist es der C3?

Gruß

C3 ist nur ein Abblock-Kondensator, oder?

Das Problem könnte bei der Schaltung auch an der symmetrischen 
Spannungsversorgung liegen, wenn -7,5 und +7,5 V nicht gleichzeitig 
eingeschaltet werden.

Ich würde da zwei Zusatzdioden spendieren (-7.5 ->|- GND ->|- +7,5)

Danke Leute.

Auf dem Steckbrett tritt dieser Effekt nicht auf.
Wenn der 4066 mehrere Male heiß geworden ist, dann tritt der Effekt 
direkt beim einschalten auf. Ein normaler Betrieb ist dann nicht mehr 
möglich.

Gruß

Rolf schrieb:
> Wenn ich die Spannungsversorgung des CMOS-Schalters 4066 schnell ein-
> und ausschalte

Warum machst du sowas überhaupt? Wozu soll das schnelle mehrfache 
Umschalten gut sein?

Rolf schrieb:
> Ich habe lediglich den Kondensator C3 nicht auf der Platine, auf dem
> Steckbrett jedoch schon.

Warum lässt du einen der Abblockkondensatoren im in der Schaltung weg, 
obwohl du ihn sogar noch auf dem Steckbrett verwendet hast? Hast du die 
Datenblattangabe bezüglich der Abblockkondensatoren gelesen? (Abschnitt 
10 in http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4066b.pdf

Rolf schrieb:
> (die Batterien sind durch einen Schalter von dem
> Lock-In-Verstärker getrennt)

Wie sieht dein Schalter aus? Ist er zweipolig und schaltet V+ und V- 
"gleichzeitig"? Oder irgend was anderes?

Schalter schrieb:
> Auf dem Steckbrett tritt dieser Effekt nicht auf.

Vielleicht hat deine gelayoutete Schaltung ja noch einen Fehler, der im 
Normalbetrieb nicht auffällt, weil z.B. der 4066 parasitär versorgt 
wird. Ist aber nur ins Blaue geraten. Miss mal die Versorgungspins des 
4066 im Betrieb nach.

Hallo Achim.

Danke.
Ich habe jetzt einen neuen 4066 in den Sockel der Schaltung eingefügt, 
weil teilweise bestimmte Signale nicht an den entsprechenden Pins lagen. 
Jetzt liegen alle Signale richtig an und die Stromerhöhung tritt nicht 
mehr auf.

Ein Problem gibt es an meiner Platine noch: In der gleichgerichteten 
Spannung haben die Sinushalbbögen unterschiedliche Höhe.


Gruß

Schalter schrieb:
> weil teilweise bestimmte Signale nicht an den entsprechenden Pins lagen.

Das heißt? Haben tatsächlich Versorgungsanschlüsse gefehlt?

Schalter schrieb:
> Ein Problem gibt es an meiner Platine noch: In der gleichgerichteten
> Spannung haben die Sinushalbbögen unterschiedliche Höhe.

Na dann mach mal und analysiere: Mit dem Oszi vor dem phasenselektiven 
Gleichrichter messen und überlegen, ob das Signal wie gewünscht aussieht 
oder nicht. Hinter dem Gleichrichter messen und überlegen, ob es dem 
korrekt phasenselektiv gleichgerichtet ausschaut.

Wenn das Problem dabei gelöst wird, ist gut. Wenn nicht kannst du ja 
immer noch die Messergebnisse und deine - zumindest teilweise - Analyse 
hier in einem der Threads zu deinem Aufbau vorstellen.

Achim S. schrieb:
> Schalter schrieb:
>> weil teilweise bestimmte Signale nicht an den entsprechenden Pins lagen.
>
> Das heißt? Haben tatsächlich Versorgungsanschlüsse gefehlt?

Sorry, ungenau ausgedrückt. Die Platine ist korrekt. An bestimmten Pins 
habe ich nicht die gewünschten Signale gemessen. Nach dem Austausch des 
4066 war es wieder korrekt (Signal nach dem Impedanzwandler gleich dem 
Signal am Impedanzwandler-Eingang beispielsweise).


Gruß

Abend Achim.

Ich habe heute alles durchgetestet. Ein Schalter des 4066 schaltet nicht 
richtig, wodurch sich auch die Absenkung der zweiten "Halbwelle" 
erklärt.
Der OPV für den Komparator (ein OPV des LMC6484) war ebenfalls defekt. 
Äußerte sich dadurch, dass er nicht rail-to-rail bis zur negativen 
Versorgung herunter kam. Nach Austausch war dieses Problem behoben. 
Morgen werde ich den 4066 austauschen und erst einmal die korrekten 
Schaltfolgen untersuchen.
Ich habe aber irgendwie das Gefühl, dass meine Platine den 4066 an 
seinen Grenzen betreibt, woduch er nach kurzer Zeit Defekte aufweist.


Im Datenblatt des 4066 steht direkt auf der ersten Seite unter 
"Features":
"15-V Digital or +-7,5-V Peak-to-Peak Switching"

15V bedeutet einfach, dass er eine Single-Supply-Spannung schalten kann, 
also beispielsweise eine klassische Batterie von 9V?

+-7,5V bedeutet, er schaltet eine symmetrische Spannung, also eine 
Inverter-Funktion wie der IC1A in der obigen, verlinkten Schaltung?


Gruß

Danke Dir Lothar.

Ich glaube, ich habe einen dicken Fehler gefunden.
Ich versorge meine Schaltung mit +-6V statt +-7,5V.
Die Spannung reicht nicht aus, um ihn zu schalten.

Bezieht sich die Input Voltage auf die Spannung, die er "durchlassen" 
bzw. schalten kann?


Gruß

Schalter schrieb:

> Ich glaube, ich habe einen dicken Fehler gefunden.
> Ich versorge meine Schaltung mit +-6V statt +-7,5V.
> Die Spannung reicht nicht aus, um ihn zu schalten.

Unsinn, natürlich reicht die aus. Was du nicht begriffen hast: der 
Logikteil des 4066 ist nicht unabhängig vom Analogteil. D.h.: wenn du 
das Ding mit +-6V versorgst, ist Massepotential an den Logikeingängen 
potentiell tödlich, weil aus Sicht des 4066 genau im "verbotenen" 
Bereich.

Du kannst also nicht einfach Logik anflanschen, die z.B. mit Pegeln von 
0 und +5V (bezogen auf GND) arbeitet.

Wenn du sowas machen willst, brauchst du Analogschalter-ICs mit einem 
zusätzlichen Supply-Anschluss für die negative Versorgung. Typisch sowas 
wie etwa 4051, 4052, 4053, 4067...

Bei denen bleibt die Logik GND/Vss-bezogen, sie können aber analoge 
Signale zwischen Vee und Vdd schalten.

Ok,

+-6V bedeuten eine Versorgung von 12V für den 4066.
Bezieht sich die Spannung an den Control-Pins immer auf den Vss-Pin?

Gruß

c-hater schrieb:
> Schalter schrieb:
>
>> Ich glaube, ich habe einen dicken Fehler gefunden.
>> Ich versorge meine Schaltung mit +-6V statt +-7,5V.
>> Die Spannung reicht nicht aus, um ihn zu schalten.
>
> Unsinn, natürlich reicht die aus. Was du nicht begriffen hast: der
> Logikteil des 4066 ist nicht unabhängig vom Analogteil. D.h.: wenn du
> das Ding mit +-6V versorgst, ist Massepotential an den Logikeingängen
> potentiell tödlich, weil aus Sicht des 4066 genau im "verbotenen"
> Bereich.
>
> Du kannst also nicht einfach Logik anflanschen, die z.B. mit Pegeln von
> 0 und +5V (bezogen auf GND) arbeitet.
>
> Wenn du sowas machen willst, brauchst du Analogschalter-ICs mit einem
> zusätzlichen Supply-Anschluss für die negative Versorgung. Typisch sowas
> wie etwa 4051, 4052, 4053, 4067...
>
> Bei denen bleibt die Logik GND/Vss-bezogen, sie können aber analoge
> Signale zwischen Vee und Vdd schalten.


Ich beziehe mich auf diese Schaltung hier:
http://www.hcrs.at/FELDMU.HTM
Da wird keine Logik auf die Anschlüsse gegeben.

Gruß

Noch eine Frage zum von mir geposteten Screenshot:

Steht die Bezeichnung Vcc jetzt für Vdd und Vss?
Deshalb auch die Bezeichnung "Each Vcc pin"?


Gruß

Noch einmal zum Latch-up-Effekt.

Der Latch-up tritt also auf, wenn die Spannung an einem Control-Pin oder 
einem Input-Pin größer als der zulässige Versorgungswert ist.

Wo steht im Datenblatt wie hoch die maximale Control-voltage sein darf?
Bei Control Input ist nur das Minimum angegeben.


Gruß

Danke Axel.

Auf der ersten Seite steht, das er mit +-7,5V geschaltet werden kann. 
Das wäre aber dann die Versorgungsspannung.


Gruß

Danke für Eure Antworten bis jetzt.

Noch eine Frage:
Wo genau steht im Datenblatt des 4066, dass sich alle anliegenden und 
anzulegenden Spannungen auf den Vss-Pin beziehen?

Es wird meiner Meinung nach nur für den Versorgungsanschluss Vdd 
ausgesagt, dass dieser sich auf den Vss-Anschluss beziehe.


Gruß

Schalter schrieb:

> Wo genau steht im Datenblatt des 4066, dass sich alle anliegenden und
> anzulegenden Spannungen auf den Vss-Pin beziehen?

Vielleicht nirgendwo, hab' gerade keine Lust nachzuschauen, zumal du den 
konkreten Hersteller ja garnicht angegeben hast...

Es steht aber in jedem Fall im allgemeinen Datenblatt zur 
"4000er"-Chip-Familie des jeweiligen Herstellers.

Allerdings: Selbst wenn man dieses DB nicht hat und auch nicht will, 
kann man den Sachverhalt auch aus den relativ spärlichen Angaben des DB 
zu den elektrischen Eigenschaften des konkreten IC trotzdem noch 
jederzeit problemlos deduzieren. Man muss einfach nur logisch denken 
können, also mit einer gewissen Eigenintelligenz ausgestattet sein...

Sich z.B. die Frage stellen, auf welches Potential sich die Angaben denn 
sonst, zum Teufel, wohl beziehen könnten...

Beim 4066 (wie bei den meisten 4000er-ICs) ist die Wahl ja nun wirklich 
sehr eng, denn die haben üblicherweise überhaupt nur zwei Supply-Pins. 
Wenn also nicht Vss der Bezug sein sollte, käme nur noch Vdd in Frage. 
Dann würde aber nach Abgleich mit den restlichen Angaben im DB die im DB 
ausführlichst beschriebene logische Funktion des ICs generell völlig 
unmöglich sein.
Vdd kommt also als Bezugspotential nicht in Frage, jedenfalls wenn man 
als Axiom voraussetzt, dass die Hersteller einem was verkaufen wollen, 
was funktioniert. Ergo: es kommt nur Vss als Bezugspotential in Frage.

Erkennst du an diesem höchst einfachen Beispiel, wie logisches Denken im 
Prinzip funktioniert? Im konkreten Fall nennt man das Vorgehen übrigens: 
"Ausschlussverfahren". Man durchdenkt alle potentiell möglichen Fälle 
und nutzt die verfügbaren Informationen, um möglichst viele der Fälle 
als de facto unmöglich zu klassifizieren. Mit ein wenig Glück genügen 
die Informationen, um nur noch genau einen Fall über zu lassen. Das muss 
dann nach den Gesetzen der Logik der RICHTIGE sein...