Input Level HC595 + Versorgungsspannung

[Christian (Gast)]

Guten Morgen,
ich möchte ein HC595 Schieberegister an einem 3.3V-Controller betreiben. 
Sollte das Register dazu eher mit 3.3V versorgt werden oder eher 5V?
Im Datenblatt steht für VCC=4.5V VIH={MIN=3.15, TYP=2.4, MAX=-}. Wie 
muss ich verstehen, dass MIN > TYP ist?

[Robert M. (r0bm)]

Christian schrieb:
> ich möchte ein HC595 Schieberegister an einem 3.3V-Controller betreiben.
> Sollte das Register dazu eher mit 3.3V versorgt werden oder eher 5V?

Ideal wären 3,3V.

Christian schrieb:
> Im Datenblatt steht für VCC=4.5V VIH={MIN=3.15, TYP=2.4, MAX=-}. Wie
> muss ich verstehen, dass MIN > TYP ist?

Normalerweise müssen min. 3,15V für H anliegen, funktionieren tut es 
typischerweise auch mit 2,4V.

[Wolfgang (Gast)]

Christian schrieb:
> ich möchte ein HC595 Schieberegister an einem 3.3V-Controller betreiben.
> Sollte das Register dazu eher mit 3.3V versorgt werden oder eher 5V?

Wahrscheinlich meinst du ein 74HC595.
(Nur wenn du die richtige Bezeichnung angibst, erkennt die Forensoftware 
die Typenbezeichnung).
In dem dann automatisch verlinkten Datenblatt für 74HC595 und 74HCT595 
siehst du, dass dir alle Möglichkeiten offen stehen:

Robert M. schrieb:
> Normalerweise müssen min. 3,15V für H anliegen, funktionieren tut es
> typischerweise auch mit 2,4V.

Diese Aussage hilft natürlich wenig weiter, wenn man eine gewisse 
Zuverlässigkeit erwartet. Und hinterher wundert man sich, warum es die 
Schaltung mal tut oder auch nicht.
Damit das Schieberegister sicher im Bereich der angegebenen 
Betriebsparameter funktioniert, müssen es für den 74HC595 bei 4.5V 
Betriebsspannung minimal V_IH=3.15V sein (DB S.7, bei 5V also etwa 
3.5V) und nicht "normalerweise" - basta.

Es kommt also für den 74HC595 nur eine Versorgung mit 3.3V in Frage. 
Dann liegt der garantierte Mindestwert für V_IH bei etwa 2.3V

Wenn du am Ausgang 5V Signale brauchst, kannst du einen 74HCT595 nehmen. 
Der Minimalwert für V_IH beträgt dort bei 5V Versorgung 2.0V (DB S.8 , 
was gut zu den ankommenden 3.3V passt.

[Christian (Gast)]

Sehr fundiert und ausführlich, Danke!

[Hannes (Gast)]

Christian schrieb:
> Sehr fundiert und ausführlich, Danke!

Dem von Wolfgang Gesagten kann ich nicht viel hinzufügen, außer, dass 
man die von ihm angemahnte Zuverlässigkeit auch quantifizieren kann...

Genau genommen berechnet man jeweils den Störabstand, also die 
Differenz zwischen empfangenden Eingang und sendendem Ausgang für die 
Zustände H und L.

Beispielsrechnung für 74HC00 @ VCC = 5V für Aus- und Eingang - auch um 
nochmal die Nebenbedinungen zu zeigen.

Siehe https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC_HCT00.pdf

Dazu entnimmt man dem Datenblatt @ -40°C ... +85°C :

für den Ausgang :
VOH @ Io = -20 μA; VCC = 4.5 V : min 4.4 V
VOL @ Io = 20 μA; VCC = 4.5 V : max 0.1 V

für den Eingang :
VIH @ VCC = 4.5 V : min 3.15 V
VIL @ VCC = 4.5 V : max 1.35 V

Damit hast du unter den genannten Bedingungen einen Störanstand :

bei H : VOH(min) - VIH(min) = 4.4V - 3.15V = 1.25V
bei L : VIL(max) - VOL(max) = 1.35V - 0.1V = 1.25V

Die Verbindung verträgt also Störer bei L und H bis garantiert 1.25V.

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Anders sieht es aus, wenn man den Ausgang belastet (geänderte 
Nebenbedingung):

VOH @ Io = -4.0 mA; VCC = 4.5 V : min 3.84 V
VOL @ Io = 4.0 mA; VCC = 4.5 V : max 0.33 V

Dann steht da:
bei H : VOH(min) - VIH(min) = 3.84V - 3.15V = 0.69V
bei L : VIL(max) - VOL(max) = 1.35V - 0.33V = 1.02V

Alle Klarheiten beseitigt? Dann kannst ja mal für deine spezielle 
Anwndug (uC und 3.3V) selber nachrechen.

Hannes