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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anfängerfrage - Müssen bei 74HCT unbenutze Teile auf Masse


Autor: Riko (Gast)
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Hallo,

wenn ich von einem 74HCT10 nur eines der drei NAND-Gates
benutze, muß ich dan die Eingänge der anderen zwei auf Masse legen?

Grüzi
Riko

Autor: Andreas K. (a-k)
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Masse oder VCC ist egal. Nur offen sollten sie nicht bleiben.

Autor: gast (Gast)
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Wieso eigentlich?

Autor: Riko (Gast)
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Hallo

danke schonmal.

Wenn ich sie auf Masse oder Vcc hänge, muß zwingend ein Widerstand
dazwischen?

Grüzi
Riko

Autor: Frager (Gast)
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ja, wieso eigentlich?

Autor: Andreas K. (a-k)
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Funktioniert auch mit offenen Eingängen, ist aber unklug. Braucht mehr 
Strom und kann u.U. zu unkontrollierten Schwingungen der offenen Gatter 
führen, da schon geringste Einflüsse auf die offenen Eingänge zu 
Pegeländerung am Ausgang führen können. 
http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/...

Autor: Holger Krull (krulli) Benutzerseite
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brauchst keinen Widerstand...

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>wenn ich von einem 74HCT10 nur eines der drei NAND-Gates
>benutze, muß ich dan die Eingänge der anderen zwei auf Masse legen?

Also ich bin mir nicht 100%tig sicher, aber ich denke, nur bei 74HC muss 
man unbenutzte Eingänge stets auf definiertes Potential legen (Low oder 
High).
Bei 74HCT (TTL-Kompatibel) dürfen die Eingänge auch unbeschaltet 
bleiben.

Vielleicht kann das jemand der sich sicher ist klarstellen, sonst müsste 
ich mal nachschlagen.

Autor: Andreas K. (a-k)
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> Bei 74HCT (TTL-Kompatibel) dürfen die Eingänge auch unbeschaltet
> bleiben.

Der Unterschied zwischen HC und HCT besteht m.W. nur im Spannungspegel, 
auf den die Eingangstransistoren reagieren. Bei HC sind die P- und 
N-FETs ähnlich, daher ziemlich symmetrisch, bei HCT haben die P- und 
N-FETs deutlich verschiedene Schwellwerte. Ergo gilt bei HCT das gleiche 
wie bei HC.

Zumal es schon anno TTL zum guten Ton gehörte, offene Eingänge an VCC zu 
legen weil der Pegel sonst u.U. zu hart an der Grenze lag. Da 
vorzugsweise über Widerstand, warum weiss ich nicht mehr.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Der Unterschied zwischen HC und HCT besteht m.W. nur im Spannungspegel,

Ja, ist wohl war. D.h. sowohl bei 74HC als auch bei 74HCT muss man 
unbenutzte Eingänge entweder auf Low oder High legen. Anderenfalls 
stellen sich undefinierte Zustände ein, was insbesondere zu einer 
starken Erwärmung des Chips führen kann.

Bei den ursprünglichen TTL-Chips durfte man Eingänge von unbenutzten 
Gattern offen lassen. Da HTC als vollständig TTL-kompatibel bezeichnet 
wird, hatte ich fälschlich gefolgert, dass dies auch für unbenutzte 
Eingänge gilt.

Irrtunm! Ich habe aber bisher eh nur 74HC verwendet -- da ist klar, dass 
Eingänge nicht unbeschaltet bleiben dürfen.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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Einen offenen Eingang wird das IC als Low intepretieren irgendetwas in 
der Nähe konnte das aber stören und da der Eingang wie eine Antenne ist 
wird das IC dann evtl. als High reagieren. Da ein Eingang keinen Strom 
liefert ist es wurscht ob man ihn mit oder ohne Widerstand auf Masse 
legt(Eingang offen) wenn aber ein anderer Baustein am Eingang hängt der 
ein Signal liefert dann wurde man diesen ja kurzschleißen wenn man ihn 
ohne Widerstand auf Masse legt.

Ich nutze beim 573er Latch ein 10 kOhm Widerstandsnetzwerk (als 
Pulldown) an den Eingangen so das diese ohne Signal als Low 
interpretiert werden. Wenn allerdings das IC an allen 8 Pins ein High 
liefert dann verbrauchen die Pulldowns halt auch etwas Strom genauer 
gesagt 8 x (5/10.000) = 4mA also das ist für nen ganzen Port locker zu 
verkraften

Autor: Fischfinger (Gast)
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Hallo,
ich benötige einen HCT-Eingang für einen Sensor der an seinem Ausgang 
einen Widerstand von mindestens 1 MOhm braucht damit das Signal nicht 
unzulässig stark beeinflusst wird. Da die Sensoren aber über externe 
Steckverbinder angeschlossen werden kann es sein das ein Eingang mal 
frei bleibt. Wenn ich den Eingang pauschal mit einem genügend hohen 
Pulldown von ca. 5 MOhm versehe, ist er dann noch geeignet ein 
Aufschwingen zu vermeiden?

Autor: Joachim B. (jar)
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Fischfinger schrieb:
> Hallo,
> ich benötige einen HCT-Eingang für einen Sensor der an seinem Ausgang
> einen Widerstand von mindestens 1 MOhm braucht damit das Signal nicht
> unzulässig stark beeinflusst wird. Da die Sensoren aber über externe
> Steckverbinder angeschlossen werden kann es sein das ein Eingang mal
> frei bleibt. Wenn ich den Eingang pauschal mit einem genügend hohen
> Pulldown von ca. 5 MOhm versehe, ist er dann noch geeignet ein
> Aufschwingen zu vermeiden?

http://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74...
input leakage
current +-1µA

damit dürfte 5 MOhm zu viel sein, ich würde dann den genannten 1M nehmen

Autor: Fischfinger (Gast)
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Hallo Joachim,
danke für die superschnelle Antwort.
Der Eingangswiderstand vom HCT dürfte so bei ca. 5MOhm liegen, wenn ich 
jetzt dazu parallel einen 1 MOhm Widerstand schalte komme ich ja in 
Summe drunter. Ich werde einfach versuchen den Widerstand so klein zu 
wählen, dass das Sensorsignal nicht nennenswert leidet. Etwas darf es 
leiden der der besagte HCT-Eingang ein Schmitt Trigger ist der ja 
leichte Mängel wieder ausbügelt.

Autor: Thomas Mießner (fischfinger)
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Ich habe jetzt mal den Sensor TSIC506 an den Eingang 74HCT14N 
angeschlossen und mit 100K einmal auf GND und einmal auf VCC gezogen.
So sehen die Ergebnisse aus.
Anscheinend hat der Sensor Treiber keine Probleme trotz des pullups low 
auf 0V zu ziehen. Anders sieht es beim pulldown aus, der high-pegel 
nicht mehr vollständig erreicht.
Also würde ich jetzt dazu tendieren den HCT-Eingang mit einem 100K 
pullup zu versehen. Der 100k pullup müsste doch geignet sein bei 
fehlendem Sensor den HCT-Eingang genügend zu stabilisieren, oder sehe 
ich das falsch?
Ein etwas größerer Widerstand wäre aber wohl besser weil laut Datenblatt 
vom TSIC506 die Genauigkeit des Sensors bei Eingangswiderständen <1MOhm 
durch Eigenerwärmung leiden kann. Ich muss also einen Kompromiss 
zwischen Eigenerwärmung des Sensors und Stabilisierung des offenen 
HCT-Eingangs finden.

: Bearbeitet durch User
Autor: Thomas Mießner (fischfinger)
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Leider gibt es mit dem pullup ein Problem. Sobald der Eingang unbelegt 
ist würde der Pullup ja ein high erzeugen was aber unlogisch ist. Also 
muss wohl doch ein pulldown her.
Ich habe auch mal einen 430k getestet.
Der high-pegel wird dadurch um 0,2V reduziert.
Ob das reicht den offenen Eingang stabil zu halten?

: Bearbeitet durch User
Autor: soul eye (souleye)
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Thomas M. schrieb:
> Leider gibt es mit dem pullup ein Problem. Sobald der Eingang unbelegt
> ist würde der Pullup ja ein high erzeugen was aber unlogisch ist. Also
> muss wohl doch ein pulldown her.

Was genau ist daran unlogisch? 90% der Steuerleitungen in der 
Digitaltechnik sind low-aktiv, also im Ruhezustand high.

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Fischfinger schrieb:

> Der Eingangswiderstand vom HCT dürfte so bei ca. 5MOhm liegen

So ein Quatsch. Ein HCT-Eingang hat gar keinen Eingangswiderstand 
sondern bestenfalls einen Leckstrom. Der Wert von typisch +/-1µA ist 
außerdem der worst case, das heißt schlechtest möglicher Chip und 
maximale Temperatur. Im Normalfall kannst du 2 Größenordnungen weniger 
erwarten.

> wenn ich jetzt dazu parallel einen 1 MOhm Widerstand schalte
> komme ich ja in Summe drunter.
> Ich werde einfach versuchen den Widerstand so klein zu
> wählen, dass das Sensorsignal nicht nennenswert leidet.

Was soll das für ein bekloppter Sensor sein, der ein Digitalsignal(!) 
ausgibt und schon bei 1M Last keinen korrekten Pegel mehr schafft?

Warum kannst du nicht einfach direkt sagen, was das für ein "Sensor" 
ist? Und warum kaperst du eigentlich eine 10 Jahre alte Thread-Leiche, 
statt einen neuen Thread aufzumachen? Noch dazu, wo deine Frage nichts 
mit dem Thema des Originalthreads zu tun hat?

Autor: Thomas Mießner (fischfinger)
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Zur Befründung:
Ich habe für eine wissenschaftliche Studie eine Temperatursteuerung mit 
einem Controllino Mega https://controllino.biz/controllino/mega/ gebaut. 
Zufälligerweise wurden genau so viele Ein-und Ausgänge gebraucht wie das 
Teil hat. Nun soll die Steuerung aber mehr Sensoren und Aktoren 
bekommen.
Ich möchte jetzt Erweiterungsmodule im Hutschienengehäuse ( Siehe Anhang 
) bauen, deren Status der Eingänge genau wie am Controllino auch durch 
LEDs angezeigt werden. Offene Eingänge bewirken am Controllino das die 
dazugehörige LED aus ist, was ich auch für logisch richtig halte. Damit 
sich die LEDs an meinem Modul genau so verhalten ist es erforderlich das 
ein offener Eingang auf low geht.
Also bleibt die Frage ob der 430K pulldown ein guter Kompromiss zwischen 
Eigenerwärmung des Sensors und Stabilisierung des HCT-Eingangs 
darstellt.

Autor: Thomas Mießner (fischfinger)
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Axel S. schrieb:
> Fischfinger schrieb:
>
>> Der Eingangswiderstand vom HCT dürfte so bei ca. 5MOhm liegen
>
> So ein Quatsch. Ein HCT-Eingang hat gar keinen *Eingangswiderstand*
> sondern bestenfalls einen Leckstrom. Der Wert von typisch +/-1µA ist
> außerdem der worst case, das heißt schlechtest möglicher Chip und
> maximale Temperatur. Im Normalfall kannst du 2 Größenordnungen weniger
> erwarten.
>
>> wenn ich jetzt dazu parallel einen 1 MOhm Widerstand schalte
>> komme ich ja in Summe drunter.
>> Ich werde einfach versuchen den Widerstand so klein zu
>> wählen, dass das Sensorsignal nicht nennenswert leidet.
>
> Was soll das für ein bekloppter Sensor sein, der ein Digitalsignal(!)
> ausgibt und schon bei 1M Last keinen korrekten Pegel mehr schafft?
>
> Warum kannst du nicht einfach direkt sagen, was das für ein "Sensor"
> ist? Und warum kaperst du eigentlich eine 10 Jahre alte Thread-Leiche,
> statt einen neuen Thread aufzumachen? Noch dazu, wo deine Frage *nichts*
> mit dem Thema des Originalthreads zu tun hat?

Es ist richtig das meine Annahme der 5MOhm auf der 1µA Angabe im 
Datenblatt beruht. Wenn es aber wirklich so sein sollte das der 
Eingangswiderstand tatsächlich aber größer ist dann dürfte doch im 
Umkehrschluss auch ein größerer Pulldown reichen um den Eingang stabil 
zu halten, sehe ich das richtig?

Beim Sensor handelt es sich um einen TSCIC506. Der ist insofern nicht 
bekloppt der er für ca. 15€ eine Genauigkeit von 0,1° liefert. Die 
Genauigkeit ist nötig da unter anderem die Klimaerwärmung simuliert 
wird. Etwas besseres ist mir, oder war mir vor 5 Jahren als ich die 
ersten gebaut habe, nicht bekannt.

Meine Frage ist übrigens genau die der im Originalthread, nämlich wie 
mit offenen Eingängen von HCT-Logik zu verfahren ist.

: Bearbeitet durch User
Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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> Was soll das für ein bekloppter Sensor sein, der ein Digitalsignal(!)
> ausgibt und schon bei 1M Last keinen korrekten Pegel mehr schafft?

Ach. Jetzt hast du den Sensor ja doch noch genannt. Gibt es dafür auch 
irgendwo ein vernünftiges Datenblatt? Ich find nur 2- oder 3-Seiten 
PDFs, die ich eher als Marketingbroschüre bezeichnen möchte.

Die Informationen sind auch widersprüchlich. In

http://www.farnell.com/datasheets/57427.pdf

wird ein "Lastwiderstand" bis herunter zu 47K erlaubt, aber es ist nicht 
klar, ob das für den analogen Betrieb (0..1V PTAT) gilt oder für den 
digitalen 1-wire Betrieb. Mußmaßlich aber für ersteres, denn nur dann 
ensteht im Sensor Verlustleistung, die zur Erwärmung führt.

Hingegen in

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/15...

heißt es sogar explizit "When using the output as a digital output, no 
pull-down resistor is allowed". Und der Wert des Widerstands wird mit 
10K nominal angegeben. Ein 10K Pullup-Widerstand ergibt bei einem 1-wire 
Bus auch viel mehr Sinn. Der inaktive Zustand eines solchen Busses ist 
ja ein H-Pegel. Bei 5V und 10K fließen 0.5mA - und das auch nur wenn der 
Sensor den Bus auf L zieht. Wenn dabei pessimistisch 100mV L-Pegel 
stehen bleiben, ist die Verlustleistung im Sensor bei gerade mal 50µW. 
Vollkommen vernachlässigbar.

Nochwas: der Sensor liefert natürlich keinen HCT Logikpegel, sondern 
ein L sehr nahe an GND und ein H so hoch wie es der Pullup hergibt. Der 
kann direkt an jeden CMOS-Eingang gehängt werden.

Autor: Thomas Mießner (fischfinger)
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Ich muss dazu sagen als ich vor 5 Jahren die ersten Sensoren dieser Art 
verbaut habe, kein Oszi hatte und Datenblätter für überflüssig gehalten 
habe,
die Teile auf den Eingang eines ULN??? gelegt habe. Selbst die laufen 
heute immer noch in einem 3D-Druck Gehäuse vergossen und in Salzwasser 
getaucht und das bei dem Signalpegel wie im Anhang zu sehen.
Also müssten den Sensoren der 430K pullup geradezu himmlisch erscheinen, 
da der high-pegel 2V weniger abfällt im Vergleich zum ULN???.
Bleibt also nur die Frage ob der 430K pulldown geeignet ist ein 
Aufschwingen des Eingangs am 74HCT14N sicher zu verhindern.

Autor: Thomas Mießner (fischfinger)
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