@Joachim:
Es sind schon einige Vorschläge gemacht worden, aber ich möchte, da
auch das Oszillogramm gesehen, das ganze noch mal näher betrachten:
Ich nehme mal an, daß die Masse des Oszis direkt am GND des 74HC14
liegt.
Klar zu sehen ist: Der Killerspike überträgt sich vom Eingang über das
Substrat, welches auch als Schutzdiodennetzwerk funktioniert, auf die
VCC-Leitung. Bitte im Datenblatt die maximalen Input-Ströme beachten.
Die liegen bei den Logikbausteinen in der Größenordnung 10mA. Ein
Schutzdiodennetzwerk als solches gibt es eigentlich nicht, aber die
Schichtfolge im Halbleiter wirkt meistens als solches.
Aus dem Oszillogramm:
IC Input Überspannung: 11,4V - 5V = 6,4V
VCC Überspannung: 9,84V - 5V = 4,84V
Für die integrierte Schutzdiode bleiben: 11,4V - 9,84V = 1,56V
Das ist durchaus realistisch.
Im schlimmsten Fall riskierst du mit solch einem Spike ein "Latch
Up", wenn die erlaubten maximalen Input-Ströme überschritten werden:
Die interne Schichtenfolge (PNPN) im Logikbaustein ähnelt der eines
(unbeabsichtigten) Thyristors, wobei VCC die Anode, GND die Katode, und
der Input-Pin das Gate bildet und ein Spike diesen zünden kann. Danach
ist der Baustein im Eimer (verbrannt) oder bestenfalls die
Netzsicherung ausgelöst, da er die Versorgungsspannung dauerhaft (bis
zur Unterbrechung) kurzschließt.
Kann es sein, daß das Netzteil nicht allzu "kräftig" ist, und darum
der Spike auch die VCC mit anhebt? Da riskierst du noch mehr, z.B.
Rückwärtsspannungen am Spannungsregler, etc.. Ein größerer Elko und ein
kleiner Folienkondensator 100nF (oder Keramik) parallel am Ausgang des
Spannungsreglers könnten helfen.
Welcher Schutz für deine Schaltung in Frage kommt, hängt letztlich von
den Anforderungen deiner Schaltung (z.B. Schaltgeschwindigkeit, höhere
Frequenzen) ab. Was kann denn der VF-Wandler?
Im einfachsten Falle (preisgünstig!) kann ein einziger Vorwiderstand in
der Input-Leitung schon genügen. Der mindert die Stromspitze zusammen
mit den parasitären Kapazitäten der Schaltung.
Z-Dioden sind reaktionsträge und filtern keine Spikes im
Nanosekundenbereich, evtl. aber in Verbindung mit einem zusätzlichen
RC- oder LR-Glied.
Gängig ist die Schaltung mit 2 Universaldioden z.B. 1N4148 mit
Schaltzeiten um 4ns an der Input-Leitung, wobei eine Überspannungen
nach VCC und die andere Unterspannungen nach GND ableitet. Die ist
jedoch nur geeignet, wenn das Netzteil niederohmig genug ist.
Wenn es sich nicht gerade um eine einfache Hobbyschaltung handelt, kann
man auch mal eine bidirektionale "Transildiode" (z.B. 5,1V) parallel
zum Eingang spendieren, die sehr reaktionsschnell ist und speziell
solchen Zwecken wie ESD-Schutz und hohen Spannungsspitzen dient.
Gruß
Dietmar
