Schieberegister entstören

[Bernie19]

Moin moin & Mahlzeit!

Ich habe mal eine Frage zum Thema Entstören eines Schieberegisters (74LS164):
Ich möchte mit einem µC (C-Control I) 10 Relais schalten und das mit sowenig wie möglich Ports des µC.
Also habe ich mir dazu mit zwei Schieberegistern eine Schaltung zusammengeschustert und auch schon gelötet. Soweit funktioniert diese auch, aber ich bekomme Probleme sobald ich während des Betriebs die C-Control mit dem PC verbinde (D-Sub-Stecker). Dann verändern sich scheinbar willkürlich die Ausgänge der Schiebregistern. Da alles an der selben Stromquelle hängt (außer die Relais) denke ich dass ich die 74LS164 entstören muss. Nach ein bisschen googeln weiß ich, dass ich einen (Keramik) Kondensator (0,1µF) zwischen +5V und GND schalten soll. Den habe ich leider nicht so einfach bekommen, deshalb bin auf Elektrolyt ausgewichen. Funktionert aber leider nicht. Könnt Ihr mir da nen Tipp geben?



Vielen Danke im Vorraus,

Gruß, Bernhard

[theborg]

hi schibe register sind da recht anfällig nen pul up/down mit etwas weniger wiederstand an den daten leitungen solte das problem beheben so in richtung 4k7

[PICture]

Hallo!

Die Elkos haben meistens zu große Induktivität um HF Spannungen kurzzuschliessen. Die Entstörkondensatoren müssen vielschicht Keramik sein und direkt an die Pins von jedem IC angelötet werden, da darf man nicht sparen. Der Wert der Kondensatoren ist nicht kritisch und kleinere z.B. 10 nF sind sicher besser als die Elkos, die bei HF überhaupt nicht nötig sind.

Sehr wichtig ist auch sternförmige Führung der GND und VCC, damit durch eine GND oder VCC Leitung nicht Ströme von mehreren ICs fliessen.

Du kannst anstatt 74LS164+74HCT377 gleich 74HC595 anwenden, was die Anzahl und länge die auf Störungen anfälligen Verbindungen reduziert. Ausserdem mischen digitalen ICs aus verschiedenen Logikfamilien ist nich gut.

MfG

[Besserwessi]

Besonders bei der Taktleitung muß man aufpassen keine Überschwinger zu bekommen. Dies kann besonders bei Langen Leitungen über etwa 30 cm passieren. Als Abhilfe kann man für eine Impedanzanpassung wenigstens ein der einen Seite der Leitung sorgen. Das einfachste wäre dazu ein Widerstand von etwa 50-100 Ohm am Ausgang der die Taktleitung treibt. Bei den LS TTL Gattern darf man dann allerdings nicht mehr allzuviele anschließen.

Die Extra Widerstände in den VCC Leitungen sind schon mal eine gute Idee.

Bei dem Kondesatoren kann ich mir schwer vorstellen das man 0,1 µF = 100nF besser als Elko kriegt. Das sind so ziehmlich die gängisten Keramikkondensatoren.

[Bernie19]

Hi,

Ok das wird wohl auf eine neue Schaltung hinauslaufen. Ich möchte trotzdem aber erst noch die Idee von "theborg" ausprobieren. Habe ich das richtig verstanden, dass ich sozusagen die Ports des µC (das währen dann ja die Datenleitungen des Schieberegisters) per 4k7 Widerstand mit GND verbinden soll?

Ich habe trotzdem mal eine neue Schaltung gezeichnet, falls das obige nicht ausreichen sollte. Dann nehme ich auch die "74HC595" (Hätte ich das mal eher gewusst ;-) ).

@PICture:
Sternförmige Führung: Du meinst also dass ich den Knotenpunkt so nahe wie möglich an die Spannungsquelle (-masse) setzen soll?

@Besserwessi:
Lange Leitungen: Meine Leitungen sind tatsächlich länger als 30cm. Baulichbedingt so ca 80cm (Flachbandkabel). Ich probiere mal aus ob es funktioniert, ansonsten muss ich umdenken.

zu den Kondensatoren: Ich habe hier leider nur einen Elektroladen und der hatte nur diese Kondensatoren. Wenn ich sowieso die neuen ICs kaufe, dann bestelle ich gleich Keramik-Kondensatoren (10nF?) mit.

@All: Ist die Schaltung im Anhang dann soweit in Ordnung?

Grüße, Bernhard

[PICture]

Ja, mit dem Knoten und die Schaltung ist richtig ausser Bezeichnung der ICs. Wenn du sowieso die Kondis bestellen werdest, dann vielleicht kriegst du sogar 100 nF die dafür besser sind.

Beim Flachbandkabel habe ich immer zwischen jede zwei Signalleitungen eine GND Leitung verwendet. Sollten die Kapazitäten bei höheren Frequenzen jedoch zu groß sein, würde ich am Eingang des Kabels entsprechenden Treiber z.B. für deine 4 Leitungen 74HC125 und am Ausgang des Kabels anstatt R3,R4,R9 und R10 pull-ups um 1k einbauen.

MfG

[Besserwessi]

Die Ausgangsleistung der AVR und soweit ich weiss auch PIC Controller ist schon recht gut. Da bringt ein extra Treiber fast nichts. Besser wären da Schmidttrigger auf der Empfängerseite. Bei 80 cm sollte es aber auch noch ohne gehen.
Die Widerstände vor den Leitungen haben 2 Funktionen: zusammen mit dem Ausgangswiderstand der IO Pins bekommt man mit den 75 Ohm in etwa eine Impedanzanpassung an ein Flachbandkabel (ca. 100-120 Ohm). Außerdem kriegt man so eher langsamere Flanken und es werden weniger Hochfrequente Störungen angeregt. Schon allein wegen der Funkstörungen sind die Widerstände sinnvoll.

Wenn das immer noch nicht reicht könnte man auch noch versuchen das andere Ende der Leitung abzuschleißen, aber da gibts dann irgendwann ein Problem mit der Amplitude. Die Logic ICs sind halt nicht für lange Leitungen gedacht.

[Bernie19]

Ok, ich werde mal vorsichtshalber alles bestellen und dann mal ausprobieren ob es funktioniert.

Als Schmitt-Trigger wird wohl der "MOS 4584" reichen, oder? Also ich werde es erstmal so probieren, aber dann habe ich ihn schonmal hier...

Vielen Dank für die Tipps und Erklärungen!

Grüße, Bernhard

[PICture]

Wenn die Frequenzen nicht höher als ca. 2 MHz sind, reicht der MOS, sonst 74HC14.

MfG