Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik CMOS CD4027BE als Tastschalter


von C. (Gast)


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N'Aaabend...

Ich habe mir erfolgreich aus einem JK-FlipFlop einen Ein/Austaster 
aufgebaut. Entprellt über einen Schmitt-Trigger Cd40106 mitsamt 
Ablockkondensatoren und allem was dazugehört. Funktioniert einwandfrei, 
tut was es soll.
Nur:
Jedesmal, nachdem ich die Schaltung an die Spannungsversorgung klemme, 
nehmen die zwei Ausgänge (Pin 1 & 2) zufällige Schaltzustände an, d.h. 
mal ist der eine High, mal der andere. Das ist natürlich blöd. Gibt es 
einen Trick diese so zu definieren dass nach dem Inbetriebnehmen der 
Schaltung immer Pin 1 beispielsweise High ist?
Über die Suchfunktion kam ich auf folgenden Beitrag:
Beitrag "Tasterschalter mit CMOS 4027"
Da hat jemand ein RC-Glied an Pin 6 empfohlen, hat aber bei mir keine 
Besserung gebracht.
Die übrigen Pins sind wie folgt belegt:
Pin 3 Clock
Pin 4 (Reset) GND
Pin 5 (K) +Vdd
Pin 6 (J) +Vdd
Pin 7 (Set) GND
Pin 8 GND

Gruss & Danke einstweilen,
DerSchmied

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


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C. schrieb:

> Ich habe mir erfolgreich aus einem JK-FlipFlop einen Ein/Austaster
> aufgebaut. Entprellt über einen Schmitt-Trigger Cd40106 mitsamt
> Ablockkondensatoren und allem was dazugehört.

Unnötiger Aufwand. Ein D-Flipflop 4013 mit einem RC-Glied reicht. Eine 
extra Entprellung brauchts nicht. Siehe Anhang.

> Jedesmal, nachdem ich die Schaltung an die Spannungsversorgung klemme,
> nehmen die zwei Ausgänge (Pin 1 & 2) zufällige Schaltzustände an, d.h.
> mal ist der eine High, mal der andere. Das ist natürlich blöd. Gibt es
> einen Trick diese so zu definieren dass nach dem Inbetriebnehmen der
> Schaltung immer Pin 1 beispielsweise High ist?

Klar. Einfach den S(et) bzw. R(eset) Anschluß beim Einschalten einen 
Impuls geben. Mit einem (weiteren) Widerstand + Kondensator. Braucht man 
nur einmal für beliebig viele Taster.

Für obige Schaltung mit 4013 wird z.B. Reset über einen Widerstand an 
GND gelegt. Und ein Kondensator gegen Vcc angeschlossen. Werte variieren 
in Abhängigkeit von der Anstiegsgeschwindigkeit der Betriebsspannung. 
Mit 100ms bis 500ms Zeitkonstante ist man auf der sicheren Seite.

von C. (Gast)


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@Axel S.:
Hey, Danke erstmal!

Axel S. schrieb:
> Ein D-Flipflop 4013 mit einem RC-Glied reicht. Eine extra Entprellung
> brauchts nicht. Siehe Anhang.

Den 4013 hätte ich sogar da, nur das mit dem rastenden Taster passt 
nicht ganz ins Konzept. Hab bereits einen nicht-rastenden verbaut, 
hübsch grün beleuchtet und gar nicht mal billig, der schaltet mir den 
auch schon halbwegs fest verbauten 4027 schön um.

Axel S. schrieb:
> Klar. Einfach den S(et) bzw. R(eset) Anschluß beim Einschalten einen
> Impuls geben. Mit einem (weiteren) Widerstand + Kondensator.

Wie meinst das mit dem Impuls? Hatte eigentlich gehofft mit einem 
PullUp/Down-Widerstand das gelöst zu bekommen, aber wirklich firm bin 
ich in der Sache nicht.
Aktuell isses so dass ich mit meinem Konstrukt ein SSR zuschalten möchte 
dass im Grundzustand eben "Aus" sein soll und via Tastendruck "Ein".
Danke,
DerSchmied

von Gerald K. (geku)


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Ich nehme an es soll eine Toggle-Schaltung sein.

Beitrag "Toggle-Schaltung"

Als bistabiles Element soll ein JK-FlipFlop dienen.

J und K auf '1',  Taste über Entprellschaltung mit dem Clockeingang 
verbinden.

Die Ausgangslage kann durch eine Resetbeschaltung, wie sie bei MCs 
üblich ist, realisiert werden. Beachtet muss werden, welche Aktivlage 
der Reset oder Set Eingang haben.

Kondensator und Widerstand mit einem Ende an den Reseteingang hängen.
Anderes Ende des Kondensators auf das Potential der Ativlage und 
Widerstand ans Ruhepotential hängen.

Reset LOW aktiv:  Widerstand an die Versorgungsspannung, Kondensator auf 
GND


Reset HIGH aktiv: Kondensator an die Versorgungsspannung, Widerstand auf 
GND

von Michael B. (laberkopp)


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C. schrieb:
> Gibt es einen Trick diese so zu definieren dass nach dem Inbetriebnehmen
> der Schaltung immer Pin 1 beispielsweise High ist

PowerOnReset.

Dazu hat dein CD4027 einen (RE)SET Eingang.

Einfach von Pin7 einen Kondensator, sagen wir 100nF nach plus und einen 
Widerstand, sagen wir 10k, nach Masse legen.

Wenn deine Betriebsspannung beim Einschalten nur langsam steigt 
eventuell grössere Werte.

von C. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> PowerOnReset.
> Dazu hat dein CD4027 einen (RE)SET Eingang.
> Einfach von Pin7 einen Kondensator, sagen wir 100nF nach plus und einen
> Widerstand, sagen wir 10k, nach Masse legen.

HURRA! ES FUNZT!!!

Besten Dank Dir und freilich auch den anderen,
das Ding kommt in mein Notizbuch. Wird noch dick und fett Dank Euch...
Eigentlich bin ich Quereinsteiger, und außer Vorbildung in 
Elektrotechnik hab ich nicht viel vorzuweisen. Schrauben M30, Hammer, 
Amboss... eher meine Welt, der Lötkolben und dünne Beinchen vom IC ist 
da ein angenehmer Gegenpol.
Danke, und mit Gruss,
DerSchmied

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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C. schrieb:
> 4013 hätte ich sogar da, nur das mit dem rastenden Taster passt nicht
> ganz ins Konzept.

Axel S. sein Taster ist nicht mechanisch rastend. Deswegen steht das 
Wort "rastender" auch in Anführungszeichen. Der Rasteffekt wird durch 
den CD4013 elektronisch erzeugt.

von C. (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Axel S. sein Taster ist nicht mechanisch rastend. Deswegen steht das
> Wort "rastender" auch in Anführungszeichen. Der Rasteffekt wird durch
> den CD4013 elektronisch erzeugt.

Okay, Danke für die Aufklärung, werd mich morgen mal durchkämpfen. Der 
4013 hat aber nur 14 Pins, blöd, weil der 4027 16 hat und ich den Sockel 
schon eingelötet hab. Der Tipp von Michael B. Hat funktioniert, damit 
bin ich erstmal glücklich.
Den 4013 hab ich da, aber noch nicht wirklich erkundet. Liegt im 
Sortimentskasten und harrt noch, aber wenn ich den "durch" hab ist 
wieder ne Lücke geschlossen. Bin für jeden Hinweis dankbar, wird alles 
notiert.
Danke & Gruss, DerSchmied

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


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Michael M. schrieb:
> C. schrieb:
>> 4013 hätte ich sogar da, nur das mit dem rastenden Taster passt nicht
>> ganz ins Konzept.
>
> Axel S. sein Taster ist nicht mechanisch rastend. Deswegen steht das
> Wort "rastender" auch in Anführungszeichen. Der Rasteffekt wird durch
> den CD4013 elektronisch erzeugt.

Genauso ist es. Es ist ein Taster (im Original so ein 6x6mm² Knackfrosch 
hinter einer LED auf einer federnden Leiterplattenzunge, man drückt also 
auf die LED) und das Flipflop toggelt bei jeder Betätigung. Die 
Schaltung wird bald 30 Jahre alt sein. Ich habe die dreimal in einem 
NF-Verstärker verbaut, um drei Funktionen ein- und ausschalten zu 
können.

Eine andere Variante dient als Quellenumschaltung. Der zum gedrückten 
Taster gehörige Ausgang geht auf H und alle anderen auf L. Siehe Anhang.

Wenn es OK ist, daß der Taster floated - also nicht alle Taster mit 
einem Pol auf GND oder Vcc liegen - dann ist die Schaltung im 
Beitrag "Toggle-Schaltung" noch 
bauteilsparender, weil man mit einem IC drei Toggle-Taster bauen kann 
(6-fach Inverter). Wenn man nur einen Taster braucht, ist es aber egal. 
Etwas schwieriger ist, der Schaltung mit 2 Invertern eine Vorzugslage 
beizubringen.

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