Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Komisches Verhalten Inverter + And Gatter


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von Jakob (Gast)


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Hallo!

Ich habe folgendes Logic Gatter Inverter + And Gatter IC

Inverter CD4009ube
And CD4081be


Ich habe 5V an VCC angeschlossen Inverter +5V A -> A/ weiter zum A 
Eingang des And Gatters und 5V  an B.

Eingänge wurden mit 10kohm gegen masse geschalten
Am Ausgang des And Gatters hängt LED mit entsprechenden RV.
VSS beide auf Minus der Externen Spannungsquelle.

 ansosnten wurde kein weiteres Bauteil vernwendet

Folgende Wahrheitstabelle

A B X
0 0 0
1 0 0
0 1 1
1 1 0

Die Schaltung Funktioniert jedoch weiter, wenn ich die VDD 5V Versorgung 
am AND Gatter trenne
Auch wenn ich sie aus und wieder an schalte.


Warum? Was mache ich falsch




Datenblatt  Gatter

http://www.ti.com/lit/ds/schs020c/schs020c.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4082b-mil.pdf

danke

von Jakob (Gast)


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Achja die Schaltung funktioniert jedoch eben auch ohne 
Spannungsversorung des and Gatters

von Jakob (Gast)


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Soll ich die Nicht verwendeten eingänge an GND oder Versorgungsspannung 
legen.

Kann das die Ursache sein?

von Michael K. (Gast)


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Jakob schrieb:
> Die Schaltung Funktioniert jedoch weiter, wenn ich die VDD 5V Versorgung
> am AND Gatter trenne

Natürlich tut sie das.
Wird ja auch über Logic High am Eingang über die internen Dioden nach 
vcc versorgt.
Zumindest solange bis irgendwas aufgibt das nicht dafür gedacht ist über 
diesen Zweig zu versorgen.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Jakob schrieb:
> Soll ich die Nicht verwendeten eingänge an GND oder Versorgungsspannung
> legen.

Ja. Die Eingänge von den nicht verwendeten Gattern kannst du auf GND 
legen. Die nicht benutzten Eingänge von den Gattern die im Einsatz sind, 
sollst du an Versorgungsspannung legen. Das lohnt sich aber nur bei 
Gattern mit mehr als zwei Eingängen, weil das Gatter sonst keinen Sinn 
ergibt.

Jakob schrieb:
> Kann das die Ursache sein?

Vielleicht.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Für solche Fragen zeichnet man besser einen Schaltplan, damit die Leser 
keinen Knoten im Hirn bekommen. Insbesondere durch so verwirrende 
Angaben wie

Vdd = +5V
Vss = GND

> Die Schaltung Funktioniert jedoch weiter, wenn ich die
> VDD 5V Versorgung am AND Gatter trenne

Sollen wir raten, was Vdd ist?

Die richtige Antwort kam inzwischen von Michael K, die Sache mit den 
Dioden. Das folgende Bild zeigt die Innenschaltung eines einfachen CMOS 
Inverters (deiner ist tatsächlich etwas komplexer):

https://hackadaycom.files.wordpress.com/2015/08/esd-diodes1.png

: Bearbeitet durch User
von Jakob (Gast)


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Was mach auch verwirrt vcc u vdd des inverters

von Jim Beam (Gast)


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Jakob schrieb:
> gegen masse geschalten

Jakob schrieb:
> Was mach auch verwirrt vcc u vdd des inverters


Vielleicht mal probeweise etwas weniger Alk/Drogen...?
1-2 Tage, einfach mal probieren?

Dann klappt das auch mit Invertern...

von Wolfgang (Gast)


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Jakob schrieb:
> Was mache ich falsch

Du liegst mit deiner Eingangsspannung außerhalb des im Datenblattes 
zugelassenen Bereichs (Input Voltage Range bei Maximum Rating).

Hänge mal einen Inverter hinter den Ausgang vom AND. Deine 
Wahrheitstabelle müsste dann wie folgt aussehen (X\ Ausgang des 
zusätzlichen Inverters):

 A B X X\
 0 0 0 1
 1 0 0 1
 0 1 1 0
 1 1 0 1

Wenn du jetzt A=0 und B=0 anlegst, siehst du, dass deine Schaltung eben 
nicht weiter funktioniert (weil die Versorgungsspannung fehlt).

von Jakob (Gast)


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Kann mir jemand sagen wie ich das richtig aufbauen kann

Egal was ich mache auch 12v versorgungsspannung

Ich habe alle eingänge auf versorgungspannung gelegt

Keine besserung




Bitte keine beleidigungen mehr!

von Achim S. (Gast)


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Jakob schrieb:
> Kann mir jemand sagen wie ich das richtig aufbauen kann

Was willst du denn "richtig" aufbauen? Was ist das erhoffte Ergebnis, 
wenn du Vdd offen lässt?

Jakob schrieb:
> Keine besserung

Die Schaltung macht derzeit ziemlich genau das, was man erwartet bei 
deiner Beschaltung erwarten darf. Wobei du sie in einer unerlaubten 
Betriebsbedinungen betreibst.

"Besser" wird es, wenn du sie im Bereich der vorgesehenen 
Betriebsbedingungen betreibst, als mit  Vdd >= Vcc und alle Eingänge im 
Bereich der Versorgungsspannung. Aber auch dann wird deine Schaltung 
immer funktionieren.

Dein Ziel scheint zu sein, die Schaltung dazu zu bringen, nicht zu 
funktionieren?

Jakob schrieb:
> Die Schaltung Funktioniert jedoch weiter, wenn ich die VDD 5V Versorgung
> am AND Gatter trenne
> Auch wenn ich sie aus und wieder an schalte.
>
> Warum? Was mache ich falsch

Was genau erhoffst du dir von der nicht funktionierenden Schaltung, wie 
soll sie sich deiner Meinung nach verhalten?

von Jakob (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Was willst du denn "richtig" aufbauen? Was ist das erhoffte Ergebnis,
> wenn du Vdd offen lässt?

OK ich muss mich besser ausdrücken!

1.
Also wenn ich VDD am And Gatter trenne sollte die Schaltung nicht 
weiterlaufen.

2.
Der Inverter funktioniert nur mit angeschlossenen 12V VCC Eingang.
Auch beim Inverter funktioniert die Schaltung weiter wenn ich VDD 
trenne.



Achim S. schrieb:
> Was genau erhoffst du dir von der nicht funktionierenden Schaltung, wie
> soll sie sich deiner Meinung nach verhalten?

An beiden Gattern ist die Versorgungspannung VDD +12V nutzlos.

Das Versteh ich nicht die Schaltung sollte ja gar nicht funktionen.

Wenn ich +12V an VCC trenne dann ist die Schaltung aus.

Ich will die Schaltung fix auf einer Platine löten und kann mir nicht 
vorstehlen das diese längere Zeit ohne Ausfall funktioniert.

Ich versteh das nicht! lt. Datenblatt muss VDD ja an 12V ....

von Jakob (Gast)


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Ich will die Schaltung mit nur einer Spannungsversorgung betreiben.

Sprich auch die Eingänge der logik Gatters bekommen die Spannung von der 
Versorgungspannung.

Die End- Schaltung soll nur eben das Einschalten eines Schalters 
erlauben wenn sie fertig ist.

von Achim S. (Gast)


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Jakob schrieb:
> An beiden Gattern ist die Versorgungspannung VDD +12V nutzlos.

Falsch: sie ist zwingend notwendig, wenn die Bausteine im Rahmen Ihrer 
Spezifikation funktionieren sollen. Aber das bedeutet im Umkehrschluss 
nicht, dass die Schaltung mit offenem VDD automatisch hochohmig wird.


Jakob schrieb:
> Also wenn ich VDD am And Gatter trenne sollte die Schaltung nicht
> weiterlaufen.

Was heißt "nicht weiterlaufen"? Soll der Ausgang auf 0V gehen? Soll er 
hochohmig werden? Soll die Schaltung explodieren?

Wenn er einfach auf 0V gehen soll: Versorge beide Bausteine korrekt (so 
dass VCC und VDD immer im erlaubten Bereich sind) und bau dir mit den 
Logikverknüpfungen ein Signal, das im gewünschten Moment auf 0 geht.

Was du jetzt machst, ist nicht zielführend, weil du falsche Vorstellung 
von der Funktion der Gatter hast. Schau dir insbsondere die letzte 
Abbildung auf der ersten Seite des Datenblatts an:
http://www.ti.com/lit/ds/schs020c/schs020c.pdf

Dann erkennst du, dass mit High-Pegel am Eingang Vdd immer über den 
Eingangs gespeist werden wird.

von Jakob (Gast)


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Okey

Ich versorge die Schaltung mit +12 Versorgungsspannung.
(Baustein funktioniert +3 zwischen +18V) lt Datenblatt.

Also VCC=VDD und das soll anscheinend so sein.

Also ist meine Beschaltung richtig?

Was hab ich nicht zulässig geamcht?

Ich bin total verwirrt und sitze schon seit gestern vor meinen 
Steckbrett.

von Achim S. (Gast)


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Jakob schrieb:
> Was hab ich nicht zulässig geamcht?

Wenn du Vdd offen lässt gilt nicht mehr

Vdd>=Vcc und Vdd>=Vin

Das hast du nicht zulässig gemacht. Und du hast erwartet, dass die 
Schaltung bei dieser unzulässigen Betriebsart "errät" was du eigentlich 
möchtest und das von selbst tut. Das ist leider nicht der Fall.

Jakob schrieb:
> Also ist meine Beschaltung richtig?

Nicht wenn du folgendes machst:

Jakob schrieb:
> wenn ich die VDD 5V Versorgung
> am AND Gatter trenne

Jakob schrieb:
> Ich bin total verwirrt und sitze schon seit gestern vor meinen
> Steckbrett.

Du hast dich in einen Lösungsansatz verrannt, der wahrscheinlich nicht 
funktionieren kann. Vergiss deinen bisherigen Lösungsansatz. Beschreibe, 
welches Problem du damit eigentlich lösen wolltest. Also das was du hier 
angdeutet hast:

Jakob schrieb:
> Die End- Schaltung soll nur eben das Einschalten eines Schalters
> erlauben wenn sie fertig ist.

nur eben ein bisschen klarer und am besten mit aussagekräftiger Skizze. 
Dann findet sich bestimmt jemand, der dein eigentliches Problem lösen 
kann (ich selbst werd es in den nächsten paar Stunden eher nicht sein). 
Und das wahrscheinlich ganz ohne die von dir verwendeten Gatter.

von Jakob (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Du hast dich in einen Lösungsansatz verrannt, der wahrscheinlich nicht
> funktionieren kann. Vergiss deinen bisherigen Lösungsansatz. Beschreibe,
> welches Problem du damit eigentlich lösen wolltest. Also das was du hier
> angdeutet hast:

Mein Schaltung funktioniert wie ich es erwartet habe.

Nur war mir nicht klar wieso die Schaltung trotz fehlenden VDD 
Spannungsversorgung des IC trotzdem weiterhin nach Wahrheitstabelle 
funktioniert.

von Georg M. (g_m)


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Jakob schrieb:

> Folgende Wahrheitstabelle
>
> A B X
> 0 0 0
> 1 0 0
> 0 1 1
> 1 1 0

Jakob schrieb:
> Ich will die Schaltung mit nur einer Spannungsversorgung betreiben.

von vor's Gsicht (Gast)


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Jim Beam schrieb:
> Vielleicht mal probeweise etwas weniger Alk/Drogen...?
> 1-2 Tage, einfach mal probieren?

Planloser Entzug führt auch zu (m. o. w.) "komischem Verhalten".
(Der Onkel Doktor weiß da sicher mehr - einfach fragen.)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Jakob schrieb:
>
> Ich versorge die Schaltung mit +12 Versorgungsspannung.
> (Baustein funktioniert +3 zwischen +18V) lt Datenblatt.

Ja.

> Also VCC=VDD und das soll anscheinend so sein.

Vcc = Vdd gilt in diesem speziellen Fall, weil du mit dem CD4009 einen 
Baustein verwendest, der (auch) als Pegelwandler funktioniert (und dann 
ist typsicherweise Vcc != Vdd), du aber diese Funktion gar nicht 
benutzt. Andere CMOS-Inverter wie z.B. CD4049 oder CD4069 haben nur 
einen Versorgungsspannungsanschluß, nämlich Vdd.

> Also ist meine Beschaltung richtig?

Jein.

> Was hab ich nicht zulässig geamcht?

Du legst direkt die Eingangsspannung von 12V über einen Schalter an den 
Logik-Eingang des IC. Vollkommen unabhängig davon, ob die 12V auch an 
Vdd anliegen oder nicht. Und das ist nicht zulässig. Steht im 
Datenblatt. Die Eingangsspannung darf nicht höher als Vdd sein. Und wenn 
Vdd unbeschaltet ist, dann ist Vdd=0V und du darfst keine 12V an den 
Logik-Eingang anlegen.

Wenn du den Schalter hingegen zwischen den Vdd-Pin und den Logik-Eingang 
plaziert hättest, dann würde dein "Problem" verschwinden. Sobald Vdd 
abgetrennt wird, kann auch über den Schalter keine Spannung mehr an den 
Eingang des IC gelangen.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jakob schrieb:
> Nur war mir nicht klar wieso die Schaltung trotz fehlenden VDD
> Spannungsversorgung des IC
Miss mal bei "fehlenden" VDD die Spannung an diesem VDD Pin des ICs 
gegen den VSS Pin. Du wirst staunen. Die VDD "fehlt" nämlich gar 
nicht...

: Bearbeitet durch Moderator

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