Grüß euch! Ich versuche eine Platine zu verstehen, dazu haben ich sie in Eagle nachgebildet. Der Großteil ist relativ klar, ausser hier: Das Signal von "DREHZAHL" (Rechtecksignal, oben links) geht durch einen Tiefpassfilter, macht Sinn. Es steuert dann den Set-Eingang eines R/S-FF an. R liegt auf GND, das FF lässt sich nur einmal einschalten aber nicht mehr zurücksetzen, macht auch Sinn in der Anwendung. Frage: * Wozu der Kondensator im FlipFlop? * Wozu die zwei Widerstände nach dem FlipFlop? Diese sind hochgenaue * Metallschichtwiderstände. * Ist es nicht problematisch dass hinten das IC1D und das FF einfach so zusammenlaufen in dem Gatter IC1C? Es könnte gut sein dass das nicht alles ganz logisch angeordnet ist eben weil mir das Verständnis fehlt. LG, Flo
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Ich habe gerade bemerkt dass ich nicht bedacht habe dass ja der Ausgang des Gates sozusagen zu GND wird wenn es nicht schaltet, richtig? Dann muss ich nochmal nachdenken, denke so ergibt es vllt Sinn.
Das ist kein Flipflop, sondern ein Monoflop. Und da sind noch Fehler im Schaltplan.
Die Schaltung kann so nicht stimmen. BUZZER_ON folgt auschließlich dem unbekannten Signal links unten.
Ich habe es jetzt nochmal überprüft und keinen Fehler gefunden :/ Wie sicher seid ihr euch dass der Schaltplan fehlerhaft ist?^^
FloDo schrieb: > Wie sicher seid ihr euch dass der Schaltplan fehlerhaft ist?^^ Er ist sinnlos. Mach halt mal ein paar Fotos.
FloDo schrieb: > Wie sicher seid ihr euch dass der Schaltplan fehlerhaft ist?^^ Na ja, ein FlipFlop mit Kondenstaor ist kein FlipFlop mehr. Aber viel schlimmer sind die dutzenden anderen fachlich falschen Dinge im Schaltplan: Drehzahl über 100k/220pF vom schaltenden Digitalsignal in ein tiefpassgefiltertes Analogsignal gewandelt um Störungen zu entfernen, und dann in einem Digitaleingang am CD4001 gestopft, der aber keine Analogpegel mag sondern eine bestimmte schnelle Flankensteilheit erfordert, ist schon mal Pfusch. Wenn, dann muss hier ein Schmitt-Trigger-Eingang hin bzw. davor. Dann geht der Ausgang von IC1A über 330k irgendwohin. Das soll wohl ein Eingang sein, denn es geht weiter zum Eingang von IC1D. Aber die 330k koppeln den Ausgang niht an den Eingang, dazu sind die Ströme über 330k viel zu schach. Dann hängt IC1A Pin1 über R9 und R10 an IC1D. Nur IC1D gibt also vor, was am Ausgang BUZZER_ON erscheint. Die FlipFlop+Kondenstaor-Kombination hat darauf keine Wirkung, weil 81.2k dafür viel zu trennend wirken. Die Schaltung mit IC1A und IC1B ist also wirklungslos, wenn an der unteren Leitung etwas als Eingangssignal hängt, und sie ist zumindest bedenklich wenn dort nichts angeschlossen ist, weil 330k zwischen Digitalausgang und Digitaleingang keine saubere Logikpegelübertragung mehr erlaubt. Zweifelhaft ist auch das Schaltzeichen von IC1, ein CD4001 ist ein NOR-Gatter aber in der Mitte ist ein Plus-zeichen wie beim EXOR, das soll aber wohl bloss der Symbolursprung sein, sehr unglücklich. Wenn DREHAHL also auf HIGH wechselt, geht IC1A auf LOW, das überträgt sich über den 0.1uF auf IC1B der damit sicher den Ausgang auf HIGH schaltet, was IC1A so lange auf LOW hält und über 330k und IC1D die 81k2 auf LOW bringt, so an den 82k1 LOW anliegt, wie auch aus dem IC1A am anderen Ende des Kondenstaors, so dass sich nichts tut. Die Schaltung, die vielleicht als MonoFlop funktionieren sollte, tut es nicht, daher ist sie sicher falsch.
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Danke für die ausführliche Antwort. Ich vermute dass das mit dem Ausschnitt vielleicht keine so tolle Idee war, dann hier mal der fehlende Teil von dem Signal unten. Es sei anzumerken dass das Signal 1,8BAR entweder GND ist oder unterbricht. Außerdem habe ich die Dioden noch nicht genau angesehen, bitte die Werte ignorieren.
Den Eingang vom IC1A würde ich auch noch mit einer Diodenklemmschaltung gegen Überspannung und negativer Spannung schützen, die durch den 0,1µF Kondensator entstehen, sonst geht er kaputt.
Ich habe es gerade nochmal überprüft, zum dritten Mal. Jede einzelne Verbindung, und was soll ich sagen: es stimmt "leider" so. Ich bin ratlos.
FloDo schrieb: > Ich vermute dass das mit dem Ausschnitt vielleicht keine so tolle Idee > war, dann hier mal der fehlende Teil von dem Signal unten. So sieht das schon besser aus, aber man müßte es erstmal umzeichen, um den Signalfluß zu verstehen. Nö, wird durch Umzeichnen auch nicht besser. Erzähl dochmal, was die Schaltung machen soll.
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Peter D. schrieb: > Erzähl dochmal, was die Schaltung machen soll. Ohne die Nummer jetzt genau verfolgt zu haben, wird das wohl entweder eine Stillstandserkennung oder eine Warnung bei Überdrehzahl sein. Wenn da 'Buzzer' am Ausgang steht, wirds wohl irgendeinen Alarm auslösen. Allerdings sind da viele Ungereimtheiten. Warum sollte z.B. man 2 Widerstände R9 und R10 mit so eng tolerierten Werten in Reihe schalten, nur um einen Logikeingang ohne Schmitt-Trigger Eigenschaften anzusteuern? Ich denke, wenn die Schaltung wirklch so stimmt, wollte da einer zeigen, wie man ohne richtigen Monoflop Chip auskommt und hat deswegen so einen Unsinn gebaut, der abhängig ist von den Unwägbarkeiten der CMOS Eingänge.
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Danke euch beiden für euren Aufwand.
Wenn 1,8BAR auf GND liegt passiert nichts, wenn 1,8BAR getrennt ist
("floatet") und das Drehzahlsignal über einer gewissen Frequenz liegt,
dann soll der Summer losgehen.
Die beiden Widerstände sollen wohl irgendwie der Anpassung der
"Auslösefrequenz" dienen.
Eine mögliche Fehlerquelle die mir noch einfällt:
Ist jeder CD4001BCN gleich beschalten?
Das sind die Bilder der Vorder- und Rückseite, vielleicht hat ja jemand die Muse und sieht es als eine Art "Finde den Fehler", ich bin jedenfalls absolut ratlos - werde es aber trotzdem noch versuchen zu lösen. https://image.ibb.co/dT9f09/front.jpg https://image.ibb.co/niWtL9/back.jpg
Meine Frage wäre eher nach dem Ziel deiner Untersuchungen. Möchtest du die Schaltung nachbauen oder ist sie defekt? Als Hilfe kannst du deine beiden Fotos übrigens in einem Grafikprogramm mit Transparenz übereinander legen und so deine Skizze überprüfen und die Transistorstufen ergänzen. M.W. gibt es für den CD4001 keine abweichende Belegung.
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Das Ziel meiner Untersuchung ist natürlich dass ich die Schaltung am Ende verstehe :D Es wurmt mich wirklich sehr dass ich so einen einfachen Aufbau auch nach tagelanger Fehlersuche und etlichen Stunden sonstiger aufgewendeter Zeit nicht verstehe, ich habe Bücher gewälzt, neu designed in Eagle, mehrfach geprüft und Stunden mit nachdenken verbracht - ich verstehe einfach nicht wo der Fehler ist, wenn es einen gibt. Und wenn es keinen gibt dann verstehe ich die Schaltung nicht - beides Mist. :)
Flo D. schrieb: > Das Ziel meiner Untersuchung ist natürlich dass ich die Schaltung am > Ende verstehe Wie gesagt, es könnte helfen, wenn man wüßte, was sie machen soll. Also von der Funktion zur Schaltung und nicht umgekehrt.
Peter D. schrieb: > Flo D. schrieb: >> Das Ziel meiner Untersuchung ist natürlich dass ich die Schaltung am >> Ende verstehe > > Wie gesagt, es könnte helfen, wenn man wüßte, was sie machen soll. > Also von der Funktion zur Schaltung und nicht umgekehrt. Hey Peter, habe ein bisschen weiter oben schon versucht das ein wenig zu erklären, hast du das übersehen oder war das nicht ausführlich genug? "Danke euch beiden für euren Aufwand. Wenn 1,8BAR auf GND liegt passiert nichts, wenn 1,8BAR getrennt ist ("floatet") und das Drehzahlsignal über einer gewissen Frequenz liegt, dann soll der Summer losgehen. Die beiden Widerstände sollen wohl irgendwie der Anpassung der "Auslösefrequenz" dienen. Eine mögliche Fehlerquelle die mir noch einfällt: Ist jeder CD4001BCN gleich beschalten?"
Flo D. schrieb: > ich verstehe einfach > nicht wo der Fehler ist, wenn es einen gibt. Und wenn es keinen gibt > dann verstehe ich die Schaltung nicht Das ist etwas rätselhaft. Ist die Schaltung defekt? Wenn also zu schnelle Impulse von der Drehzahl kommen und der 1,8bar Eingang keinen Druck meldet, soll der Alarm als eine Art 'Trockenlaufwarnung' ertönen? Ich löse sowas mit zwei Monoflops, bei denen das erste retriggerbar ist und als Zeitkonstante den Abstand zwischen zwei Pulsen genau bei der max. erlaubten Drehzahl hat. Das Mono liefert also Ausgangspulse, bis der Eingang zu schnell nachgetriggert wird. Mit diesen Pulsen wird das zweite Mono getriggert. Kommen keine mehr, weil das erste Mono keine mehr liefert, springt das Mono auf den anderen Zustand. Das 1,8 Bar Signal würde ich an einen Reset Eingang des zweiten Monos führen. Du solltest also in deine Schaltung mal Pulse aus einem Funktionsgenerator einspeisen und die Ausgänge des CD4001 oszillografieren.
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Hey Matthias, ganz genau so soll das ganze funktionieren :) Deine Lösung ist interessant, ich werde jetzt versuchen deinen Ansatz nachzuvollziehen und dann mit der Schaltung vor mir vergleichen. Einen Funktionsgenerator habe ich bedauerlicherweise nicht, allerdings habe die Schaltung schon in LTSpice nachgeahmt und sie scheint nicht zu funktionieren, wie von euch prohezeit (oder ich bin zu unerfahren in Spice). LG, Flo
Michael B. schrieb: > ein CD4001 ist ein > NOR-Gatter aber in der Mitte ist ein Plus-zeichen wie beim EXOR, Naja, das ist doch nur der Anfasser bei Eagle. Schau dir auch die Widerstände genau an, da ist auch so ein Pluszeichen drin.
Die Schaltung arbeitet in etwa wie folgt: Mit R1 und D4 wird die Spannung VDD=3,3V zur Versorgung des 4001 erzeugt. Wird 1.8BAR auf GND gelegt, wird C2 über D5 und R4 entladen, womit Pin 12 des 4001 low, Pins 11, 8 und 9 high und Pin 10 low ist. Damit ist der Buzzer unabhängig vom Rest der Schaltung inaktiv. IC1A, IC1B, der 0,1µF-Kondensator, R9 und R10 bilden ein Monoflop, das die Impulse von DREHZAHL auf eine durch den Kondensator und die beiden Widerstände definierte Zeitdauer verkürzt. Der Ausgang des Monoflops ist Pin 3. Ist 1.8BAR offen, sperrt D5, und C2 wird über R7 und R8 auf eine Spannung von etwa 3,3V * R8 / (R7 + R8) = 1,08V geladen. Dieser Wert liegt unterhalb der Schaltschwelle (etwa 1,65V) des Eingangs an Pin 12, so dass der Buzzer zunächst inaktiv bleibt. Kommen nun Impulse am DREHZAHL-Eingang an, geht der Ausgang des Monoflops jedesmal für eine bestimmte Zeitdauer auf high, was dazu führt, dass C2 über R8 ein zusätzliche Ladung bekommt, womit seine Spannung ansteigt. Je schneller die DREHZAHL-Impulse aufeinanderfolgen (d.h. je höher die Drehzahl wird), umso mehr wird C2 geladen. Bei einer gewissen Drehzahlgrenze erreicht die Spannung von C2 die Schaltschwelle des Eingangs an Pin 12, so dass der Buzzer aktiviert wird. Da nun Pin 11 low ist, wird (spätestens, nachdem der 0,1µF-Kondensator entladen ist) Pin 1 ebenfalls low und Pin 6 high. IC1B reagiert deswegen nicht mehr auf die Impulse von DREHZAHL, so dass die Schaltung im gegenwärtigen Zustand verharrt. Der Buzzer bleibt damit selbst dann aktiv, wenn die Drehzahl wieder auf einen niedrigen Wert abfällt. Der Buzzer wird erst dann wieder inaktiv, wenn 1.8BAR auf GND gezogen wird, da damit C2 entladen wird. Evtl. beeinflussen die nicht eingezeichneten Bauteile das Verhalten der Schaltung zusätzlich, aber am oben beschriebenen Funktionsprinzip wird sich vermutlich nicht viel ändern.
Hey Yalu, das wäre ja wunderbar wenn es also doch Sinn ergibt. Ich habe den Schaltplan nämlich gerade zum vierten Mal geprüft und konnte wieder keinen Fehler finden. Ich gehe deine Erklärung gleich mal Schritt für Schritt durch und melde mich dann nochmal zurück, vielen Dank für deine ausführliche Erklärung!
N'Abend Yalu, seit gestern versuche ich deine Erklärungen nachzuvollziehen und auch in Multisim habe ich die Schaltung nochmal nachmodelliert, leider kann ich deine Erklärungen hier nicht darstellen - kannst du mir da vllt nochmal unter die Arme greifen?
Sieht nach dynamischer Öldrucküberwachung von VW aus. So 80er Jahre. Wie war das noch, bei hoher Drehzahl müssen 1,8bar Öldruck da sein sonst piepits oder so.... Also macht das schon sinn. Solange der Öldruck OK ist wird der nie piepen. Schau auch Mal in das exakte Datenblatt von ggenau dem hersteller+oderkey vondem gatter, ggf ist der Ausgang irgendwie OC oder sonstwas und daher die Kopplung OK. Ein Hinweis auf die verwendet Versorgungsspannung hätte auchsicher geholfen zu erkennen wie hochohmig die kopplung sein kann.
Zu genau dem IC hab ich leider noch kein DB gefunden da ich den Hersteller nicht kenne (Welle über Welle?!). Würde aber nicht vermuten dass es da so große Unterschiede gibt bei dem CD4001BCN. edit: Habe es gefunden, das ist einfach nur das alte Zeichen von National Semiconductor. Ändert aber leider auch nichts, ist ein ganz normaler 4001 :) Spannungsversorgung ist, KFZ-typisch, 12V - aber ja, das hätte ich erwähnen sollen du hast Recht.
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@Yalu, um das Problem bei der Simulierung ein bisschen genauer zu beschreiben: Es ist so, dass der Kondensator bei jeder Frequenz (selbst bei 10Hz) irgendwann geladen genug ist - bei 10 Hz etwa nach 4s, bei 100Hz etwa nach 2,5s. Erst bei absolut unrealistischen 1 Hz bleibt er unter der Schaltschwelle. edit: Korrigiere, es hatte sich doch noch ein kleiner Fehler eingeschlichen, es ist ein 0,01uF Kondensator, kein 0,1uF. Anbei die aktualisiere Simulation. Leider bringt das auch nicht soooo viel, jetzt bleibt der Summer bis 10Hz inaktiv, das ist leider auch noch viel zu wenig edit2: könnte es daran liegen dass die simulation als schaltschwelle 2,5V nutzt, es in Wirklichkeit laut DB aber 3,3V sind (ist das tatsächlich so)?
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Ich habe kein Multisim, habe die Schaltung aber mal in LTspice eingegeben (s. Anhang). Da ich in der Bibliothek keine 1N4728 und auch keine andere 3,3V-Z-Diode gefunden habe, habe ich D4, C5 und R1 einfach durch eine Spannungsquelle mit 3,3V ersetzt. Flo D. schrieb: > könnte es daran liegen dass die simulation als schaltschwelle > 2,5V nutzt, es in Wirklichkeit laut DB aber 3,3V sind (ist das > tatsächlich so)? Die Schaltschwelle von CMOS-Schaltungen liegt üblicherweise bei der halben Versorgungsspannung, so auch bei der 40xx-Serie. In diesem Fall wären das also 1,65V. Die generischen OR-Gatter von LTspice habe ich mit Vlow=0 und Vhigh=3,3V parametriert, die Schaltschwelle liegt – wenn nicht explizit angegeben – bei (Vlow+Vhigh) / 2 = 1,65V. D5 habe ich durch eine 1N4148 ersetzt, da ich für die !N4004 kein Modell habe. Da diese Diode nicht schnell sein muss und auch kein hoher Strom fließt, ändert das nichts am Verhalten der Schaltung. Das 1.8BAR-Signal habe ich mit einem Schalter nach GND realisiert, der durch V2 gesteuert wird.. Das DREHZAHL-Signal wird durch B1 erzeugt und ist ein Rechtecksignal mit einem Tastverhältnis von 0,2. Die Frequenz wird durch die Quelle V4 bestimmt, wobei ein Volt einem Hertz entspricht. Die Frequenz des DREHZAHL-Signals wird als blaue Kurve dargestellt, die Frequenzskala befindet sich an der rechten Seite des Diagramms. Die Simulation beginnt bei 0Hz, bei t=2s steigt die Frequenz auf 300Hz, bei t=8s auf 600Hz, bei t=15s fällt sie wieder auf 300Hz ab. Die grüne Kurve zeigt die Spannung an C2, die ein Maß für die Frequenz ist. Im Ruhezustand liegt diese Spannung bei 1,08V. Für f=300Hz steigt sie auf 1,43V an, bleibt damit aber immer noch unter der Schaltschwelle des OR-Gatters. Diese wird erreicht, wenn die Frequenz weiter erhöht wird. Dann geht der Buzzer an (rote Kurve). Gleichzeitig wird das rechte Ende von R9 auf GND gezogen, wodurch das Monoflop-Ausgang dauerhaft high wird. Die Spannung an C2 steigt dadurch weiter, wodurch sich dieser Zustand stabilisiert. Das DREHZAHL-Signal hat nun überhaupt keinen Einfluss mehr, so dass der Buzzer selbst dann weiterbuzzt, wenn die Frequenz wieder auf 300Hz abfällt. Erst wenn das 1.8BAR-Signal aktiv wird (türkisfarbene Kurve), wird der Buzzer ausgeschaltet und das Monoflop wieder in seinen normalen Betriebszustand versetzt. Die Ausgangsimpulse des Monoflops sind unabhängig von der Frequenz immer etwa 0,5ms lang (im Bereich, wo der Buzzer einschaltet, sind es 0,49ms). Damit liegt die Kondensatorspannung bei konstanter Frequenz bei etwa
Der Buzzer geht also bei etwa f=526Hz an (evtl. mit ein paar Sekunden Verzögerung, da das Laden von C2 auf grund der großen Widerstände etwas dauert). Wird das DREHZAHL-Signal aus der Zündung des Motors gewonnen, ergibt sich aus den 526Hz bei einem Vierzylindermotor eine Drehzahl von 7890 U/min, was für einen PKW-Motor etwas hoch erscheint, aber immerhin liegt der Wert in einer noch halbwegs plausiblen Größenordnung. Bei einem Sechszylindermotor wären es 5260 U/min, was ganz gut hinkommen könnte.
Deine Antworten sind wirklich unglaublich aufwändig, und durchdacht. Ich danke dir vielmals für die aufgewendete Zeit. Ich werde später nochmal antworten wenn ich mit deiner Simulation ein wenig vertrauter bin. Danke!!!
Hey Yalu, ich habe mir deine Simulation jetzt nochmal ganz genau angesehen und ein paar Dinge korrigiert, wie etwa die Burchbruchspannung der Zenerdiode, diese ist nicht 3.3V sondern 5.6 - my bad. Jedenfalls klappt nun alles wunderbar, es kommt auch genau die richtige Drehzahl raus, einfach super - endlich habe ich das Teil verstanden. Danke für die tatkräftige, geduldige und sehr verständliche Hilfe! Beste Grüße, Flo
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