Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Monostabiler Multivibrator


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von susan (Gast)


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Hallo,

ich habe hier einen monostabilen Multivibrator mit NOR und NOT wie hier 
aufgebaut:
https://www.electronics-tutorials.ws/waveforms/monostable.html

Nehmen wir mal an, ich baue den aus den diskreten NOR und NOT Gate ICs 
auf, die mit 3.3V versorgt werden. Die dürfen am Eingang auch nicht mehr 
als 3.3V + irgendein max Rating sehen.

Bei der Schaltung aber entsteht hinter der Kapazität (also Knoten Vrc) 
beim Wieder-Umschalten des NORs eine Spannung, die größer als die 
Versorgungsspannung des ICs ist.

Wie kann man das hier verhindern?

Danke

von Jörg R. (solar77)


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Z-Diode gegen GND.

von HildeK (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Z-Diode gegen GND.

Oder Schottky-Diode parallel zu R1, Kathode zur 3.3V-Quelle.

@susan:
Abgesehen davon: warum mit Gatter? Die sollten in der Anwendung 
Schmitt-Triggereingänge haben. Warum nicht gleich ein käufliches 
Monoflop? Das ist auch nur ein IC.

von Harald W. (wilhelms)


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HildeK schrieb:

> Abgesehen davon: warum mit Gatter? Warum nicht gleich ein käufliches
> Monoflop? Das ist auch nur ein IC.

Solche Schaltungen kenne ich aus der Zeit, wo ein Monoflop-IC
noch mehrere DM kostete. :-) Heutzutage muss man sich sowas
wirklich nicht mehr antun. Interessant ist das höchstens noch
zum erlernen der Grundlagen der Schaltungsentwicklung.

von susan (Gast)


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In Ordnung vielen Dank.
Was wenn die 3.3V aus einem LDO kommt. Bringt dann eine Schottky 
parallel zum R1 überhaupt was?

Danke

von HildeK (Gast)


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susan schrieb:
> Was wenn die 3.3V aus einem LDO kommt. Bringt dann eine Schottky
> parallel zum R1 überhaupt was?

Die Frage ist berechtigt. Irgendwer muss natürlich den Strom aufnehmen, 
also üblicherweise die Last, die sonst an den 3.3V hängen.
Auch ein Elko an den 3.3V wird dabei helfen, dass diese nur wenig 
ansteigt.
Ansonsten folge dem Vorschlag von Jörg R.

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


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Eine gern genommene Variante ist ein zusätzlicher Widerstand vor dem 
zweiten Gatter. Also konkret zwischen dem Knotenpunkt wo R1 
angeschlossen ist und dem Eingang des Inverters. Dieser Widerstand 
begrenzt den Strom in den Eingang des Inverters und die Überspannung 
wird von der obligatorischen Schutzdiode abgeleitet.

Das hat einerseits Vorteile, andererseits Nachteile. Der Vorteil ist, 
daß der Ausgang des ersten Gatters nicht auf einen Kurzschluß arbeitet, 
wenn es von L nach H umschaltet. Der Nachteil ist, daß das Monoflop 
jetzt eine gewisse Erholungszeit braucht, bis sich der Kondensator über 
den extra Widerstand entladen hat. Und es geht natürlich nur bei CMOS, 
wo der Eingangswiderstand des Inverters praktisch unendlich ist.

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Irgendwer muss natürlich den Strom aufnehmen,
> also üblicherweise die Last, die sonst an den 3.3V hängen.

Übrigens: die Simulation zeigt so was nicht, denn bereits im Eingang 
deines Inverters A2 ist in der Realität intern eine Si-Diode nach VCC 
vorhanden.
Auch ohne die Schottkydiode hättest du den Effekt und das Problem, dass 
der Strom zum Entladen von C1 irgendwo hin muss und ein Längsregler 
üblicherweise das nicht kann.

von Mani W. (e-doc)


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Warum nicht gleich einen 4093, der funktioniert ab 3 Volt, braucht
dann nur einen C und einen R, und der hat auch Eingangsschutzbeschaltung
mit 200R und 2 Dioden...

Und Du brauchst auch nur ein Gatter von 4...

: Bearbeitet durch User
von susan (Gast)


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Danke für die Antworten.

Bisher also die 2 Möglichkeiten:
-  ZenerDiode vor dem Eingang
-  Schutzwiderstand vor dem Eingang und dann das max input current 
Rating des Bauteils beachten

Was ich jetzt noch gemacht hab:
Schottky und C vor dem Eingang des A2. Damit begrenze ich die Spannung 
auf 3.71V.
Was hält ihr von dieser "Lösung"?

von HildeK (Gast)


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susan schrieb:
> Was hält ihr von dieser "Lösung"?

Simuliere mal etwas länger ...
Dieses C2 lädt sich auf, aber wodurch wird es wieder entladen?

von susan (Gast)


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Nur durch den Sperrstrom der Diode oder?
Heißt das, der Schutz würde nur einmal funktionieren?

von Günni (Gast)


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Ich würde die Schottkydiode parallel zum R1 anbringen. Sie wird dann nur 
leitend, wenn die Spannung am Verbindungspunkt von C und R1 höher als 
die Versorgung wird. Ganz vorsichtige Leute können dann noch als 
Strombegrenzung den Widerstand R2 nehmen. Dann kann nichts mehr 
passieren.

Ich habe solche Schaltungen immer gern aufgebaut, wenn ich ein Monoflop 
benötigte und ein paar Gatter "übrig" hatte. Auch ohne Schutzbeschaltung 
sind dabei keine Probleme entstanden. (Aber eine technisch saubere 
Lösung war das zugegebenermaßen nicht. Mit Schottkydiode und R2 ist es 
besser.)

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