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Thema: Extrem sensibler 40106 inv. Schmitt-Trigger

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Extrem sensibler 40106 inv. Schmitt-Trigger

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    Hallo

    Ich bastle eben an einer meiner Schaltungen und ich habe hier ein Phänomen, das ich mir nicht richtig erklären kann.

    Nun zur Sachlage

    Im Zentrum des ganzen steht ein invertierender Schmitt-Trigger
    Am Eingang ist mein Atmel ATMega32 anschlossen, der nachgewiesen eine 0 sendet
    Am Ausgang ist eine LED (mit Rv) angeschlossen.

    Nachdem der Mega32 eine 0 sendet sollte der Inverter das Signal invertierten, eine 1 daraus machen und die LED sollte folglich leuchten.

    Es ist aber nicht so.
    Zuerst habe ich die Schaltung ohne jegliches Eingreifen betrieben. Die LED leuchtete auch über einen längeren Zeitraum nicht auf.

    Nungut dachte ich mir. Spannungsprüfer gezückt und auf der Oberseite der Platine die Spannungen nachgemessen. Als ich die Spannung am Ausgang messen wollte ist mir aufgefallen, dass dort kein konstanter Wert vorliegt sondern sich die Spannung langsam aufbaut! Sie steigt von 0V langsam gegen 3,8V an bis die LED schließlich leuchtet. Aber nur wenn ich Spannung am Ausgang messe, tue ich das nicht bleibt die Spannung konstant auf einem Wert, der nahe bei 0V liegt.

    Und es geht weiter....

    Ich nahm den Strom weg um zu überprüfen ob das ein einmaliger Vorfall war, vielleicht ein Messfehler. Ich lies das Board einige Sekunden in Ruhe, schaltete den Strom wieder ein und wollte dann mit der Messnadel erneut die Spannung am Ausgang messen. Nun kam ich nur in die Nähe des Pins und es leuchtete sofort die LED! Und das bis zu einem Abstand von ca. 10mm!!!
    Wenn ich also mit meiner Messnadel im Abstand von 2-10mm über dem Schmitt-Trigger kreisele leuchtet die LED auf, gehe ich mit der Messnadel weg erlischt die LED wieder.

    Was hat das bitte zu bedeuten? Kann es wirklich sein, dass der ST so empfindlich ist, dass er auf eine Messnadel noch im Abstand von 10mm reagiert?? Ich habe diesen Typ schon sehr oft eingesetzt und soetwas kam mir noch nie vor.

    An dem Schmitt-Trigger sind an anderen Ein- und Ausgängen nach dem gleichen System anstatt der LED auch noch ein PIEZO-Summer angeschlossen. Bei dem funktioniert das wunderbar, keine Probleme.

    Nachtrag: Habe eben noch herausgefunden, dass die LED auch an geht, sobald man kurz mit der Messnadel auf den Eingang tippt. Dann baut sich die Spannung am Ausgang nicht langsam auf sondern springt sofort von 0V auf die 3,8V


    Technische Daten:
    Es handelt sich um einen invertierten Schmitt-Trigger (HEF40106B)
    Eingang: Direkt am Mega32
    Ausgang: Vorwiderstand 500Ohm, dahinter direkt die LED[/b]

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Also der Eingang liegt an einem als Ausgang definiertem Pin eines im Betrieb befindlichen M32 ja ?

    Verbindung ist korrekt ?
    Ein und ausgang gehöhren zum gleichen Gatter und nicht etwa zu unterschiedlichen ?
    Gruß
    Ratber

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Zusätzlich müssen bei CMOS-Gattern alle nicht benutzten Eingänge
    entweder an Gnd oder V+ angeschlossen werden. Sonst flippern
    die Ausgänge zufällig, je nachdem wie nahe Du oder andere Störquellen sind...
    MfG
    Ruedi

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Den internen PullUp aktivieren oder einen externen PullUp am AusgangsPin anschließen.
    MfG Karl-Heinz
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    @Kalledom:

    Die 4000'er Serie hat keine internen Pullup-Widerstände.
    Deshalb sind ja auch die offenen Eingänge unbestimmt.Das dürfte
    auch das Problem des Ursprungsposters sein.

    Die Ausgänge der 4000'er Serie sind in der Regel Gegentaktstufen.
    Von dort her ist deshalb weniger ein Problem zu erwarten. Jedenfalls
    für alle uC eingänge die auf den Ausgang eines 4000'er Chips
    geführt sind.

    Aber generell sollte der interne Pullup-Widerstand des uC immer
    aktiviert werden.
    MfG
    Ruedi

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    @ruediw
    Zitat Zitat von ruediw
    Den internen PullUp aktivieren oder einen externen PullUp am AusgangsPin anschließen.
    Damit war der ATMega32 gemeint.
    Die 4000er sind mir sehr wohl bekannt, auch daß der 40106 Schmitt-Trigger-Eingänge hat und trotzdem ein PullUp erforderlich ist.

    Zitat Zitat von ruediw
    Die Ausgänge der 4000'er Serie sind in der Regel Gegentaktstufen. Von dort her ist deshalb weniger ein Problem zu erwarten. Jedenfalls für alle uC eingänge die auf den Ausgang eines 4000'er Chips geführt sind.
    ???
    MfG Karl-Heinz
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  7. #7
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    @Kalledom:
    Da ein 4000'er Chip eine Gegentaktstufe hat (N-Kanal und P-Kanal),
    ist bei einer am Ausgang angeschlossenen Schaltung der Pegel immer
    definiert, nämlich 0 oder 1.

    Floaten kann da nichts, denn entweder wird der Eingang über
    den 4000'er hochgezogen (1) oder nach Masse (0) gezogen.

    Probleme gibt es dann, wenn der Ausgang des Chips,
    der an den uC angeschlossen ist, einen Open-Kollektor
    oder Open Drain Ausgang hat.
    Dann muss ***zwingend*** ein Pullup Widerstand angeschlossen
    oder (wenn beim uC vorhanden) der interne Pullup Widerstand aktiviert
    werden.

    Alte klassische uC hatten diese internen Pullup Widerstände noch nicht,
    genausowenig wie interne AD-Wandler.
    MfG
    Ruedi

  8. #8
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    @ruediw
    Zitat Zitat von Foooob
    Im Zentrum des ganzen steht ein invertierender Schmitt-Trigger. Am Eingang ist mein Atmel ATMega32 anschlossen, der nachgewiesen eine 0 sendet. Am Ausgang ist eine LED (mit Rv) angeschlossen.
    Nachdem der Mega32 eine 0 sendet sollte der Inverter das Signal invertierten, eine 1 daraus machen und die LED sollte folglich leuchten.
    Habe ich da was falsch verstanden ?
    MfG Karl-Heinz
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  9. #9
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    @Kalledom:
    hast rech, habe das falsch verstanden, dachte es wäre genau umgekehrt...
    Offene Eingänge waren zumindest zu meiner Zeit eine der häufigsten
    Fehlerquellen...
    MfG
    Ruedi

  10. #10
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    @ruediw
    Das waren nicht nur zu Deiner und meiner Zeit häufige Fehlerquellen, das sind sie heute noch genau so. Das man heute per Software bestimmen kann, ob ein PullUp da ist oder nicht, verbessert diese Fehlerquelle nicht unbedingt.
    MfG Karl-Heinz
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