Tach zusammen, Hier eine Frage zum CMOS-4051 / 8-1-Analog-Multiplexer: An jedem Eingang sind Schalter gegen Masse. Die 4051-Eingänge liegen also auf Masse oder hängen in der Luft. Per ABC-Kombination sollen halt die Schalter abgefragt werden. Muss nun an JEDEM EINGANG ein PullUp liegen? Oder reicht EIN PullUp am Ausgang? Im Grunde also die Frage zum 4051-Verhalten bei offenen Eingängen. Dank vorab an Euch für Erläuterungen!
Jochen schrieb: > An jedem Eingang sind Schalter gegen Masse. > Die 4051-Eingänge liegen also auf Masse oder hängen in der Luft. Genau. Und letzteres dürfen sie (wie alle CMOS-Eingänge) einfach nicht. Allein dieser Sachverhalt beantwortet deine Frage bereits.
Da es ja offenbar um die Kanäle geht, reicht ein Pullup am (Com) Ausgang. Die Steuereingänge (A,B,C) dürfen natürlich nicht in der "Luft" hängen.
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Es handelt sich nicht um Digitaleingänge, und es gibt Schutzdioden nach Vdd und Vee. Man braucht also keine Pullups.
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TI_CD4051.png
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H. H. schrieb: > Man braucht also keine Pullups. Hätte ich auch gesagt, die Beispielschaltung aus dem TI-Datenblatt verwendet aber lieber 8 Pulldowns statt einem (leider ohne Erklärung, warum) Wobei die Schaltung eh komisch ist. Warum 3.3V an den Tastern? Vmtl. weil der µC mit 3.3V laufen soll. Aber wenn der mit 3.3V läuft, kann er die A, B, C Eingänge nicht mehr sauber ansteuern, die wollen (selbes Datenblatt, einige Seiten zuvor) 3.5V bei 5V Vdd für High.
Ob S. schrieb: > letzteres dürfen sie (wie alle CMOS-Eingänge) einfach nicht. Das sind aber keine gewöhnlichen CMOS Eingänge in C=Komplementärschaltung.
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Jochen schrieb: > Die 4051-Eingänge liegen also auf Masse oder hängen in der Luft. Es darf bei CMOS-Eingängen keine undefinierten Zustände geben, entweder GND oder +Ub. Jochen schrieb: > Im Grunde also die Frage zum Grundverständnis der gesamten CMOS-Familie. Zum nachlesen z.B. wieder die uralte Kamelle hier, etwa in der Mitte geht es um CMOS: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pullr.htm mfg
Christian S. schrieb: > Es darf bei CMOS-Eingängen keine undefinierten Zustände geben, entweder > GND oder +Ub. Du kennst die Transmission Gates wohl nicht.
Christian S. schrieb: > Es darf bei CMOS-Eingängen keine undefinierten Zustände geben, entweder > GND oder +Ub. Nochmal: Die betroffenen Pins sind keine CMOS Eingänge! Es geht hier um "Bilateral switches", nicht CMOS Gates. Siehe https://www.geocities.ws/delhi_digerati/logic_families.htm Absatz: CMOS
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Die Idee aber, einen Analogmultiplexer zum Einlesen von banalen Tastern zu verwenden, die ist seltsam, auch dann, wenn sie von TI als Beispielbeschaltung im Datenblatt angegeben wird. Warum sollte man das ausgerechnet mit einem Analogmultiplexer machen wollen?
Harald K. schrieb: > Warum sollte man das ausgerechnet mit einem Analogmultiplexer machen > wollen? Billiger als der 4512.
Harald K. schrieb: > Warum sollte man das ausgerechnet mit einem Analogmultiplexer machen > wollen? Vielleicht, weil man dann weniger Widerstände braucht :-) scnr
Beitrag #8063572 wurde vom Autor gelöscht.
Jochen schrieb: > Hier eine Frage zum CMOS-4051 / 8-1-Analog-Multiplexer: > > An jedem Eingang sind Schalter gegen Masse. > Die 4051-Eingänge liegen also auf Masse oder hängen in der Luft. > Per ABC-Kombination sollen halt die Schalter abgefragt werden. Du bist dir darüber im Klaren, daß das maximal mißverständlich ist? Ich nehme an mit "Eingang" meinst du die 8 Transmission-Gate Anschlüsse? Das sind aber keine Eingänge im eigentlichen Sinn. Der 4051 ist ein Analogmultiplexer. Die 8 Pins die auf den einen Pin multiplext werden, können sowohl Eingang als auch Ausgang sein. Und mit "ABC-Kombination" meinst du wohl die Steuereingänge (ja, das sind richtige Eingänge) des 4051. Die heißen anscheinend in deinem Datenblatt A, B und C. Aber nicht zwingend und in jedem Datenblatt. Last not least: das kanonische Verständigungsmittel unter Elektronikern ist der Schaltplan. Wo ist deiner?
Axel, wir alle haben ihn richtig verstanden. Beschwöre keine unnötigen Probleme herauf.
Also erssma Dank für die bisherigen Statements! Auf ein Schaltbild habe ich verzichtet weil ich davon ausging, daß die Frage hinreichend klar ist. Welche Zusatz-Infos hätte ein Schaltbild beigetragen? Die akademischen Einwände von AXEL S. sind natürlich verständlich, den Hinweis 'maximal unverständlich' finde ich allerdings sehr... SCHÖN aber, daß alle-anderen OHNE AXEL-BELEHRUNG auskamen. ;-) Völlige Einigkeit scheint aber wohl nicht zu bestehen, also mache ich es wohl mit PullUps an den Schaltern...
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Εrnst B. schrieb: > Hätte ich auch gesagt, die Beispielschaltung aus dem TI-Datenblatt > verwendet aber lieber 8 Pulldowns statt einem (leider ohne Erklärung, > warum) Das WARUM hängt vom konkreten Einsatzfall ab. Grundsätzlich braucht der 4051 (und andere Analog-Multiplexer) an seinen Kanälen für sich selbst keine PullUps/PullDowns ...
Jochen schrieb: > Auf ein Schaltbild habe ich verzichtet weil ich davon ausging, > daß die Frage hinreichend klar ist. Nein, ist sie nicht. Im Datenblatt wird explizit zwischen "Binary Control Inputs" und "Channel IN/OUT" unterschieden (ST). Es wäre wirklich ein Leichtes gewesen, sich klar auszudrücken. Mit einem Schaltplan würden solche sprachlichen Uneindeutigkeiten nicht entstehen. Reine Eingänge sind A,B und C. Das, was du wohl als "4051-Eingänge" bezeichnest, wird erst in deiner Schaltung zu Eingängen. Vom Chip her ist die Richtung nicht festgelegt.
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Axel S. schrieb: > Du bist dir darüber im Klaren, daß das maximal mißverständlich ist? Aber sowas von maximal. mfg
Rainer W. schrieb: > Nein, ist sie nicht. DOCH, das war eine klare Frage. JEDER-HIER verstand die auch! AUSSER RAINER + AXEL. Was genau soll das bitte?
Jochen schrieb: > JEDER-HIER verstand die auch! Du hast Christian vergessen, oder wozu sonst dieser Allgemeinplatz, der mit den Transmission Gates nichts zu tun hat. Christian S. schrieb: > Es darf bei CMOS-Eingängen keine undefinierten Zustände geben, ... Und Joachim hat die Diskussion anscheinend auch noch nicht geholfen. Jochen schrieb: > Völlige Einigkeit scheint aber wohl nicht zu bestehen, > also mache ich es wohl mit PullUps an den Schaltern... Die Forderung nach definierten Logikpegeln bei CMOS entsteht daraus, dass sonst beide Transistoren der Komplementärstufe anfangen können zu leiten, so dass ein unerwünschter Querstrom fließt, der die Stromaufnahme hoch treibt. Bei Transmission Gates gibt es diese Querstromproblematik überhaupt nicht. Außerdem vertragen die als Analogschalter jeden Pegel innerhalb der Versorgungsspannung. Ein Pull-Up dient ausschließlich dafür, der nachfolgenden Schaltung, also dem uC oder was auch immer hier an COM hängt, wohldefinierte Logikpegel zur Verfügung zu stellen (und da reicht einer am Eingang des uC). Unzulässig hohe Potentiale an den Channel I/Os des 4051 werden durch die Schutzdioden verhindert und statische Potentiale offener Channel I/O-Pins fließen in dem Moment ab, wo der MUX den auf COM durchschaltet.
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Rainer W. schrieb: > Außerdem vertragen die als Analogschalter jeden Pegel innerhalb > der Versorgungsspannung. Leider falsch. Sie werden einfach ZERSTöRT wenn keine angemessenen Schutzmassnahmen in die restliche Schaltung eingebaut sind.
>> Außerdem vertragen die als Analogschalter jeden Pegel innerhalb >> der Versorgungsspannung. Andrew T. schrieb: > Leider falsch. Kannst du an einem konkreten Chip als Beispiel erklären, wie du deinen Widerspruch gemeint hast?
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Andrew T. schrieb: > Rainer W. schrieb: >> Außerdem vertragen die als Analogschalter jeden Pegel innerhalb >> der Versorgungsspannung. > > Leider falsch. Da bin ich auf die Quellenangabe zu dieser Behauptung gespannt. Lt. Datenblatt sind VDD und VEE die Grenzen für die Spannung an den Channel I/Os.
Rainer W. schrieb: > Andrew T. schrieb: >> Rainer W. schrieb: >>> Außerdem vertragen die als Analogschalter jeden Pegel innerhalb >>> der Versorgungsspannung. >> >> Leider falsch. > > Da bin ich auf die Quellenangabe zu dieser Behauptung gespannt. Lt. > Datenblatt sind VDD und VEE die Grenzen für die Spannung an den Channel > I/Os. Naja, VDD und VEE als Grenze ist insofern falsch, weil das zu konservativ ist ;) Die Schalter vom 74HC4051 vertragen offiziell ±20 mA Clamping Current und bei den 74HC4851 ist das sogar für den normalen Betrieb spezifiziert, also das Übersprechen von übersteuerten Kanälen auf den eingeschalteten. Die Idee, dass ein Analogschalter nur digitale Eingangspegel verträgt, ist so dermaßen aus einer anderen Welt, da kann das S-Bahn Zimmer noch was lernen ;)
>> Rainer W. schrieb: >>> Außerdem vertragen die als Analogschalter jeden Pegel innerhalb >>> der Versorgungsspannung. > Andrew T. schrieb: >> Leider falsch. Rainer W. schrieb: >... Lt. Datenblatt sind VDD und VEE die Grenzen für die Spannung an > den Channel I/Os. Das ist auch korrekt. Andrew T. (marsufant) behauptet nicht zum ersten Mal, dass andere falsche Aussagen machen, dabei liegt er falsch. Die Spannung an den analogen Ein- und Ausgängen darf sogar etwas unter oder über die Versorgungsspannung reichen. Die eingebauten Dioden nach Vdd und Vee dürfen aber nicht zu viel Strom führen. Der zulässige Strom hängt vom Prozess ab. Wenige hundert Millivolt jenseits der Versorgung sind unkritisch. Die Hersteller spezifizieren das unterschiedlich. Bernhard
Bauform B. schrieb: > Naja, VDD und VEE als Grenze ist insofern falsch, weil das zu > konservativ ist ;) Was ist an der Aussage falsch, dass diese Analogschalter als Signal jeden Pegel innerhalb der Versorgungsspannung vertragen? > Die Schalter vom 74HC4051 vertragen offiziell ±20 mA > Clamping Current Ja und? In dem Fall muss die Quellimpedanz dafür sorgen, dass die Spannung am Schalter nicht wesentlich außerhalb dieses Bereichs liegt (max I_DS*R_DS(on)) Hier in dem Thread geht es aber um Schalter nach Gnd, die an den Channel I/Os hängen und eher nicht in der Lage sind, statischen 20 mA von außerhalb der Versorgung zu liefern.
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Und Rainer träumt weiter von seiner idealen Welt der idealen Signale.
Die Widerstände 10 kΩ im Post von 19.06.2026 17:55 sind aber nicht wegen dem 4051, sondern weil der µC am Input definierten H/L-Pegel braucht. 10 kΩ nach dem 4051 liefert vielleicht keinen ausreichend niedrigen H-Pegel, wenn der Schalter betätigt ist. Ein gemeinsamer, hochohmiger Widerstand nach dem 4051 könnte Probleme bereiten, wenn man schnell abtastet. Zudem lässt man über mechanische Schalter gerne einen Mindeststrom fließen, hier 330 µA. Jeder Entwickler muss halt alle Aspekte berücksichtigen, die für seinen Anwendungsfall relevant sind. Bernhard
Bernhard schrieb: > Die Widerstände 10 kΩ im Post von 19.06.2026 17:55 ... Warum verlinkst du den Post nicht, so dass man schnell dort hin springen kann? Εrnst B. schrieb: > TI_CD4051.png
Rainer W. schrieb: > Warum verlinkst du den Post nicht, so dass man schnell dort hin springen > kann? > Εrnst B. schrieb: >> TI_CD4051.png Warum verlinkst Du ihn nicht? ;-) https://www.mikrocontroller.net/attachment/699559/TI_CD4051.png Gruss Chregu
Christian M. schrieb: > Warum verlinkst Du ihn nicht? ;-) > > https://www.mikrocontroller.net/attachment/699559/TI_CD4051.png Weil Bernhard sich auf den Beitrag bezogen hatte ;-) Bernhard schrieb: > Die Widerstände 10 kΩ im Post von 19.06.2026 17:55 ...
Jochen schrieb: > > Muss nun an JEDEM EINGANG ein PullUp liegen? > Oder reicht EIN PullUp am Ausgang? Das kommt auf die Größe des Pullup und auf deine Auswertung der Kanalabfrage an. Die Schalter am Eingang werden den Ausgang mit PullUp nicht vollständig auf Masseniveau ziehen können, da die 4051 einen recht hohen Durchgangswiderstand haben. Bei 5V Versorgung lt Datenblatt v Texas ca 450 Ohm bis 1050 Ohm. (S.6) Bei 10k PullUp und 1K Innenwiderstand zieht der Schalter den Ausgang auf ca 0,455 Volt bei 5 Volt Versorgung. Wenn Dir das reicht?
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