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Autor Thema: 4011 als Taktgeber  (Gelesen 5783 mal)
Misa
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4011 als Taktgeber
« am: April 26, 2013, 18:42:34 »

Hallo,

ich bin ein wenig überfordert. Im Anhang befindet sich der Schaltplan, dessen praktische Anwendung an der Initialisierung des eigentlichen Taktgebers scheitert. Es handelt sich um ein Lauflicht mit Taktgeber. Dieser Taktgeber funktioniert nur auf CMOS-Ebene und ich brauche ohnehin 2 Gatter, daher wurde es ein 4fach UND-Baustein. Einen NE555 spart man somit ein.

Das Problem stellt sich wie folgt dar:
Sobald man die Schaltung mit Spannung versorgt, leuchtet eine beliebige LED konstant. Manchmal leuchten auch mehrere LEDs, jedoch "startet" der Taktgeber nicht. Sobald man jedoch mit einem metallischen Gegenstand (Pinzette, isolierte Prüfspitze) auf Pin 14 des 4017 oder auf einen Kontakt des Potis tippt, funktioniert es einwandfrei.
Nimmt man die Versorgungsspannung für bis etwa 1 oder 1,5 Sekunden weg und schaltet sie danach wieder zu, funktioniert die Schaltung noch. Bleibt sie länger weg, ist das "Startproblem" wieder da. Ich tippe mal, dass der Kondensator dann vollständig entladen ist.

Nun die ganz beliebte Frage:
Woran kann das liegen?
Zuerst dachte ich, es liegt an der Kapazität des Gegenstandes, mit dem ich Pin 14 angetippt habe (unisolierte Pinzette). Da eine isolierte Prüfspitze jedoch ebenfalls Erfolg bringt, schließe ich das eher aus. Ein Radioschraubendreher startet den Taktgeber jedoch nicht.
Ich bin mit meinem Latein am Ende, hoffentlich fällt euch noch was ein.

* 4011 4017.jpg (49.41 KB - runtergeladen 43 Mal.)
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Falzo
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Re: 4011 als Taktgeber
« Antwort #1 am: April 26, 2013, 20:40:02 »

der 4011 ist ein NAND Gatter...

das was du da gebaut hast sieht eher wie ein (instabiler) monostabiler Multivibrator aus. das vermutlich beim start unklare potential von pin14 könnte imho schuld daran sein, das die Angelegenheit nicht wie gewünscht startet.
evtl. könnte hier ein hochohmiger pull-up widerstand helfen.

sinnvoller wäre vermutlich einen ordentlichen astabilen Multivibrator aufzubauen (was auch mit zwei NANDs realisierbar sein sollte:

http://www.electronics-tutoria...tial/seq_3.html

R2 kann da natuerlich auch als einstellbarer widerstand ausgefuehrt werden, um die Zeitdauer einstellen zu können.


PS: bei ferromel gibt's die variante auch, sogar mit ein paar hilfreichen angaben zur Dimensionierung ;-)

http://www.ferromel.de/tronic_26c.htm

« Letzte Änderung: April 26, 2013, 20:50:21 von Falzo » Gespeichert

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Misa
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Re: 4011 als Taktgeber
« Antwort #2 am: April 27, 2013, 19:57:29 »

Die vorhergegangenen Ereignisse haben mich ein wenig unkonzentriert werden lassen. Der 4011 ist natürlich ein NAND-Gatter und der angehängte Schaltplan falsch. Er stellt UND-Gatter dar.
Auf dem Steckbrett sieht das alles schon sehr vielversprechend aus.
Nunja... ich habe den schwierigen Weg gewählt und erst einen astabilen Multivibrator experimentell aufgebaut und in die Schaltung eingespeißt. Es hätte der von dir erwähnte Pull-up-Widerstand gereicht...  headcrash

Vielen Dank, Falzo. Noch viel zu lernen ich habe.
Die verlinkten Seiten sind auch sehr interessant.
« Letzte Änderung: April 27, 2013, 20:03:14 von Misa » Gespeichert
Misa
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Re: 4011 als Taktgeber
« Antwort #3 am: August 15, 2013, 00:17:46 »

Da ist es wieder, mein altes Problem....

Als ich den Post ins Forum setzte, war der Pull-up-Widerstand nur fliegend verdrahtet. Voller Euphorie also verlötet und naja... war wohl nix. Weder 1MOhm noch astabiler Multivibrator schufen Abhilfe. Das Experiment verstaubt zur Zeit irgendwo ganz, ganz weit hinten in irgendeiner Ecke *hust*

Unangenehmerweise möchte ich nun aber einen 4051 (8-Kanal-(De-)Multiplexer) verwenden. Als BCD-Zähler kommt ein 4520 zum Einsatz. Am Eingang des 4520 befindet sich ein Pull-down-Widerstand. Gibt man dieser Konstruktion manuell über einen entprellten Taster Clock-Impulse, funktioniert alles wie vorgesehen.
Aber wehe, man bastelt einen 4011 als Taktgeber an den Clock-Eingang des 4520...
Die testweise angeschlossenen Low-Current-LEDs sind entweder unabhängig voneinander aus, an oder flackern (weil der Zähler noch ein Signal abgibt).
Der 4011 stellt ein Rechtecksignal (sollte zumindest, ich habe jedoch kein Oszilloskop) mit etwa 700Hz u. 50,5% Tastverhältnis zur Verfügung. Ist die Frequenz zu gering oder doch zu hoch? Ab 60Hz gilt ein Bild bekanntlich als "ruhig". Auf 8 Ausgängen wären das 480Hz Minimum. Zwar werden sowohl Multiplexer als auch NAND-Gatter gut warm, aber ich halte das noch für vertretbar.

Den Zustand der LEDs kann ich ein wenig beeinflußen, wenn ich mit dem Finger auf den 4011 oder die Leitungen/Widerstände (oder den Kondensator) des Clock-Signals fasse.

Zur Zeit ist das Steckbrett Heimat der Schaltung. Wie lang darf die Verbindung von "Ausgang Signal" bis "Eingang Signal" sein?
Mittlerweile bin ich wieder an dem Punkt, an dem ich keine Ahnung habe  Cry

Dank Falzo ist der astabile Multivibrator übernommen worden und auch brauchbar dimensioniert, jedoch mit Festwiderständen.

Edit: Verwendet man statt 12V 5V als Versorgungsspannung, steigt die Frequenz auf 3kHz bis 4kHz an (Qualität des Kondensators?) und die LEDs flackern oder sind an. Die ICs bleiben kühl.
Schließe ich jedoch ein Multimeter zwecks Frequenzmessung an, hört das Flackern auf.

* Unbenannt.jpg (24.61 KB - runtergeladen 17 Mal.)
« Letzte Änderung: August 15, 2013, 17:11:51 von Misa » Gespeichert
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