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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Tolleranzen Schmitt Trigger


Autor: Daniel (Gast)
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hab ne kurze grundsätzliche frage...

angenommen ich hab einen schmitt Trigger, (z.b. 74HC14), im 
entsprechenden IC gibt es insgesamt 6 stück davon.
angenommen ich gebe auf alle 6 gleichzeitig eine positive flanke, werden 
sich diese dann am ausgang ebenfalls alle gleich verhalten?
ich meine z.b. tTLH, tTHL sind im Datenblatt mit maximum xns angegeben. 
Ich würde nun erwarten, dass wenn ich 10 74HC14 IC habe und von jedem 
nur einen Schmitt Trigger verwenden würde, diese beiden zeiten 
verschiedene werte zwischen "0"ns und xns haben. Kann ich davon 
ausgehen, dass wenn sich die Schmitt Trigger im gleichen IC befinden, 
die Zeiten, im verhältnis gleich lang sind (also nicht einer "0"ns und 
einer xns)???

mfg
Daniel

Autor: Timo (Gast)
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Ausgehen würde ich davon nicht.

Autor: Daniel (Gast)
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wenn ich mich weit an mein studium zurückerinnere, haben wir dort mal 
nen asic designt... war sowit ich mich erinnere so, das z.b. widerstände 
darin tolleranzen bis 40% hatten, aber solche die nebeneinander waren 
exakt gleich waren...
wiso ist dies hier anders?

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Daniel wrote:

> darin tolleranzen bis 40% hatten, aber solche die nebeneinander waren
> exakt gleich waren...
> wiso ist dies hier anders?

Weil du nicht davon ausgehen kannst, das die Chip-Designer bei dem 
Logikchip alle ihre Widerstände nebeneinander gebaut haben?

Autor: Daniel (Gast)
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 Ernst Bachmann
ok, da hast du natürlich vollkommen recht (hab mal wieder mehr gedacht 
als geschrieben, doch bin natürlich nicht der einzige der nicht 
hellsehen kann...), aber das find ich mit wenigen messungen raus, und 
kann dann auf alle ic's mit der selben typenbezeichnung schliessen, 
richtig?

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Daniel wrote:
> ... aber das find ich mit wenigen messungen raus, und
> kann dann auf alle ic's mit der selben typenbezeichnung schliessen,
> richtig?

Das vermutlich schon. Die Masken für STD TTL Logikchips werden sich so 
schnell nicht mehr ändern, ausser die Hersteller brauchen mal wieder ne 
"Sinnvolle" Aufgabe für nen Praktikanten ;)

Zu hohe anforderungen an die Genauigkeit solltest du aber nicht stellen, 
die Einzelnen chips haben immer noch unterschiede (z.B. hat der eine 
durch Kosmische Strahlung nen kleinen Defekt im Kondensator, beim 
anderen war die Dotierung nich so ganz 100%ig ...)

Immer bedenken dass diese Logikchips in den alten Fabs gefertigt werden, 
die man sonst abreissen müsste, weil die für aktuelle Sachen nicht mehr 
taugen...

/Ernst

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>aber das find ich mit wenigen messungen raus, und
>kann dann auf alle ic's mit der selben typenbezeichnung schliessen, >richtig?

Nein. Jedes Gatter, auch auf demselben Chip oder einem Chip der gleichen 
Reihe, wird sich geringfügig anders verhalten. Nur bei Logik, die 
mittels Takt synchronisiert wird, kann man von davon ausgehen, daß die 
Signale annähernd gleich schnell an den Ausgängen erscheinen, aber 
auch hier gibt es kleine Toleranzen. Die nachgeschaltete Logik muß 
Signale als synchron werten, wenn sie sich innerhalb eines Zeitfensters 
von x ns oder xxx ps (je nach verwendeter Logik) ändern.

Autor: yalu (Gast)
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Man könnte auch hoffen, dass bei einem Vierfachoperationsverstärker
(z. B. LM324) die Offsetspannungen zwar relativ hoch, aber wenigstens
für alle vier Einzelverstärker etwa gleich sind, da diese auf dem Chip
(bis auf die Stromversorgung) exakt symmetrisch liegen. Tatsächlich
ist jedoch i. Allg. nicht einmal das Vorzeichen der vier
Offsetspannungen gleich.

Die meisten Anwender des 74x14 interessieren nicht die exakten
Schaltschwellen, sondern nur die Tatsache, dass überhaupt eine
Hysterese mit einer Mindestbreite vorhanden ist, um bspw. Störungen
durch Rauschen zu unterdrücken. Der Hersteller wird sich deswegen
keine besonderen Vorkehrungen treffen, die Genauigkeit oder
Reproduzierbarkeit zu erhöhen.

Wenn du's wirklich genau brauchst, kommst du wahrscheinlich nicht
umhin, mit Komparatoren und Spannungsreferenzen zu arbeiten.

Autor: Daniel (Gast)
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hmmm ok, scheint als hab ich mal wieder zuviel als selbstverständlich 
angeschaut :-)

>>Travel rec.
>>Die nachgeschaltete Logik muß
>>Signale als synchron werten, wenn sie sich innerhalb eines Zeitfensters
>>von x ns oder xxx ps (je nach verwendeter Logik) ändern.

frage, beispielsweise der 74HC7014 hat tPHL = 65ns und tPLH = 145ns...

heisst das, dass wenn ich z.b. 10 74HC7014 hintereinander geschaltet 
habe (ist jetzt mal egal wiso), muss ich davon ausgehen, dass das signal 
nach dem 10ten mit einer verzügerung bon bis zu 1,45us ankommt...? wär 
ja wahnsinn...

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

wieso Wahnsinn? Ist so. Gibt brauchbare Verzögerungen ab, wenn man mal 
schnell welche braucht. ;)

Es gab mal einen Herstellerhinweis aus alten TTL-Tagen: identische 
Gatter auf einem IC durften komplett parallel geschaltet werden, um den 
FanOut zu erhöhen. Laufzeitdifferenzen innerhalb des ICs führen nur zu 
etwas höheren Stromspitzen beim Umschalten, irgendwie läuft das aber 
intern thermisch zueinander, des zu schnelle (zu langsame) Gatter wird 
wärmer und gleicht sich dadurch den anderen an.

Ob das bei CMOS auch noch gilt, weiß ich jetzt nicht, müßte man mal die 
Temperatur/Schaltzeit Diagramme studieren...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Kann man bei CMOS auch. Die relativ hohen Kanalwiderstände in den 
Ausgängen machen das möglich. In einigen Datenblättern wird das mit 
angegeben.

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