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derBasti1896

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Wolfenbüttel,
23.04.2010,
16:00
 

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum? (Schaltungstechnik)

Hallo ans Forum!
Ich habe innerhalb eines größeren Projekts, bestehend aus vielen Grundgattern etc. die mitgesendete Schaltung.
Die Stecker werden auf einer Gerätefrontplatte so verschaltet, dass ein 2Bit-Aufwärtsähler realisiert wird.
Prinzipiell nicht schwer.
Die Treiberstufen hinter den FF's treiben LED's zur Ausgangsanzeige.
Die Pullup/downs wurden entgegen dem Bild auf 10kOhm verkleinert.

Wenn meine FF's nun einen Takt bekommen (Taktschaltung kommt hier von der HP mittels Taster und Schmitt-Trigger Inverter) erhält das erste FF eine 1 am Ausgang.
Kommt der zweite Takt toggelt das erste FF, so wie es sein soll, zurück auf 0. Das zweite allerdings schaltet nicht auf 1!?!
Ich vermutete eine Laufzeitverletzung.
Bei VCC von 5V nehme ich gemäß Datenblatt eine SetUpTime von 20ns an, obwohl diese hier gar nicht notwendig ist.
Ferner nehme ich ein PropagationDelay von 30ns an.
Im worst case müsste also mein erstes FF noch 50ns nach der negativen Taktflanke eine 1 führen, so dass mein zweites FF gesetzt wird. Dies ist laut Logikanalyser erfüllt. Es geht aber trotzdem nicht. Hat jemand eine Idee?

Ich habe zwischen die FF's Invertierer geschaltet. 10Stück! Dann hatte ich ein Delta_t von 200ns zwischen fallender Taktflanke und wechselndem Ausgang an FF 1. Nun toggelte auch FF2. Das ist doch so nicht richtig?


derBasti1896

E-Mail

06.05.2010,
08:51

@ derBasti1896

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» Für alle die es interessiert:
»
» Das Problem scheint gelöst.
» Die PullUps an den asynchronen Setz- und Rücksetzeingängen waren
» offensichtlich zu groß dimensioniert.
» Jetzt mit 1kOhm scheint die Schaltung zu funktionieren.
»
» MfG


Weitere Tests ergaben, dass vermutlich nicht der Widerstand selbst, sondern der abfließende Strom den Effekt verursacht, dass die Schaltung arbeitet.
Vermutung:
Dadurch, dass es sich, wie bereits bemerkt, um ein großes System mit vielen Funktionen, Bauteilen, Leitungswegen (Flachbände usw.) handelt, könnten Interferenzen in Form von Spannungsspitzen oder kurzem Schwingen den Reset oder Set Eingang stören.
Dem wurde mit einem 100nF WIMA engegengewirkt. Die Schaltung arbeitet nun. Mit beliebigem Pullwiderstand (von 1k bis 100k).

derBasti1896

E-Mail

02.05.2010,
20:44

@ x y

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» » » » Für alle die es interessiert:
» » » »
» » » » Das Problem scheint gelöst.
» » » » Die PullUps an den asynchronen Setz- und Rücksetzeingängen waren
» » » » offensichtlich zu groß dimensioniert.
» » » » Jetzt mit 1kOhm scheint die Schaltung zu funktionieren.
» » »
» » » Das ist nur Flickwerk, die Ursache liegt woanders.
» »
» » Wenn du so sicher bist, dass der Fehler woanders liegt, hast du auch ne
» » Ahnung wo?
»
» Wohl in deinem Aufbau, Schaltplan ist halt nicht alles.


Worauf genau willst du hinaus?

EMV?

x y

02.05.2010,
18:48

@ derBasti1896

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» » » Für alle die es interessiert:
» » »
» » » Das Problem scheint gelöst.
» » » Die PullUps an den asynchronen Setz- und Rücksetzeingängen waren
» » » offensichtlich zu groß dimensioniert.
» » » Jetzt mit 1kOhm scheint die Schaltung zu funktionieren.
» »
» » Das ist nur Flickwerk, die Ursache liegt woanders.
»
» Wenn du so sicher bist, dass der Fehler woanders liegt, hast du auch ne
» Ahnung wo?

Wohl in deinem Aufbau, Schaltplan ist halt nicht alles.

derBasti1896

E-Mail

02.05.2010,
17:32

@ x y

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» » Für alle die es interessiert:
» »
» » Das Problem scheint gelöst.
» » Die PullUps an den asynchronen Setz- und Rücksetzeingängen waren
» » offensichtlich zu groß dimensioniert.
» » Jetzt mit 1kOhm scheint die Schaltung zu funktionieren.
»
» Das ist nur Flickwerk, die Ursache liegt woanders.

Wenn du so sicher bist, dass der Fehler woanders liegt, hast du auch ne Ahnung wo?

x y

29.04.2010,
12:32

@ derBasti1896

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» Für alle die es interessiert:
»
» Das Problem scheint gelöst.
» Die PullUps an den asynchronen Setz- und Rücksetzeingängen waren
» offensichtlich zu groß dimensioniert.
» Jetzt mit 1kOhm scheint die Schaltung zu funktionieren.

Das ist nur Flickwerk, die Ursache liegt woanders.

derBasti1896

E-Mail

wolfenbüttel,
29.04.2010,
12:21

@ derBasti1896

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

Für alle die es interessiert:

Das Problem scheint gelöst.
Die PullUps an den asynchronen Setz- und Rücksetzeingängen waren offensichtlich zu groß dimensioniert.
Jetzt mit 1kOhm scheint die Schaltung zu funktionieren.

MfG

derBasti1896

E-Mail

25.04.2010,
19:27

@ BernhardB

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» Ich denke, die Schaltung selbst ist schon in Ordnung: Ein JK- Flipflop
» wechselt bei jedem Takt seinen Zustand, wenn J und K gleichzeitig auf 1
» liegen.

Richtig!


» Vielleicht mal probeweise das Signal zwischen Q der ersten und J+K der
» zweiten Stufe mit RC- Glied ("gefühlt": 150 Ohm in Reihe und 220pF nach
» Masse) verzögern und schauen, ob das hilft.

Das werde ich morgen testen und berichten.
Trotdem wäre es ja nur um das eigentliche Problem herum gebaut.
Das FF hat eine Laufzeit von 30ns und Q1 ist länger als 30ns nach der negativen Taktflanke zum Dezimalwert 2 noch aktiv. Es müsste eigentlich schaalten...Tut es ja auch,
aber nur für nen Moment?!?


»Wenn ja, dann Taktversorgung
» und ggf. Layout mal kritisch prüfen.

Der Takt ist es nicht. Egal ob ich mit nem manuellen Takt
oder dem Rechteckgenerator versorge. Ergebnis unverändert.


»Mit dem guten alten 7472 sollte die
»Schaltung eigentlich laufen, der war aber ein Master- »Slave- Flipflop.

Stand auch schon für mich zur Diskussion. Da das Layout aber stark verändert werden müsste ist das meine letzte Wahl;)



» Übrigens putzig: Googlet man nach 74112, findet man ein »"DOPPELJ-K
» SCHLAG-PLUMPSEN MIT STELLTE EIN UND LÖSCHT".

Tatsächlich....was auch immer das soll:-P


» Schönen Sonntag

dito

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

25.04.2010,
18:03

@ Theo

Nix da...

» Muss man sich vorstellen wie Dr. Jekyll und Mr.
» Hyde. Ich habe nur noch nicht mit letzter Sicherheit rausgefunden wer nun
» wer ist.

Ich auch nicht. :-)
Gruss
Harald

olit(R)

E-Mail

Berlin,
25.04.2010,
16:33
(editiert von olit
am 25.04.2010 um 16:36)


@ BernhardB

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» Hi,
»
» » J muss an Q von V1 und K muss an Q-Strich von V1.
»
» dann würde aber die zweite Stufe bei jedem Takt den Zustand der ersten
» übernehmen.
»
» Ich denke, die Schaltung selbst ist schon in Ordnung:

Ja: Da habe ich Mist erzählt!:-(

Synchronzähler aus Wikipedia

BernhardB(R)

Berlin,
25.04.2010,
15:07

@ olit

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

Hi,

» J muss an Q von V1 und K muss an Q-Strich von V1.

dann würde aber die zweite Stufe bei jedem Takt den Zustand der ersten übernehmen.

Ich denke, die Schaltung selbst ist schon in Ordnung: Ein JK- Flipflop wechselt bei jedem Takt seinen Zustand, wenn J und K gleichzeitig auf 1 liegen.
Ich würde dagegen zuallererst das Timing auf Laufzeiteffekte überprüfen. Vielleicht mal probeweise das Signal zwischen Q der ersten und J+K der zweiten Stufe mit RC- Glied ("gefühlt": 150 Ohm in Reihe und 220pF nach Masse) verzögern und schauen, ob das hilft. Wenn ja, dann Taktversorgung und ggf. Layout mal kritisch prüfen. Mit dem guten alten 7472 sollte die Schaltung eigentlich laufen, der war aber ein Master- Slave- Flipflop. Das Design vom 74112 kenne ich jetzt nicht.

Übrigens putzig: Googlet man nach 74112, findet man ein "DOPPELJ-K SCHLAG-PLUMPSEN MIT STELLTE EIN UND LÖSCHT".

Schönen Sonntag
Bernhard

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
25.04.2010,
12:22

@ Theo

OT: Der Weg zum Glück des andern respektieren...

» ............ ich habe euch beide schon lange durchschaut!

Wieso sprichst Du im Plural, mein Junge?

Bei mir gibt's gar nichts zu durchschauen, weil ich bin nicht anonym im ELKO und ich habe keinen Bären aufgetischt.

» HWS ist nichts anderes als die Abkürzung von Harald Wilhelms.

Das hat eine sicher nicht ganz zu unterschätzende Wahrscheinlichkeit, weil die Geschichte die HWS erzählt hat, nehm ich ihm natürlich nicht ab und das habe ich mit meinem Antwortposting, in dem ich mir aus dem Ganzen einen Spass erlaubte (siehe: eine Japanerin die Meier heisst), auch deutlich zum Ausdruck gebracht.

Aber die Phantasie, wie z.B. die mit Polizeigewahrsam, ist echt gar nicht so schlecht. :-D :-P :-D

Aber damit wollte ich auch nur zum Ausdruck bringen, dass sich niemand für irgend etwas rechtfertigen will oder muss. Solange ich mit jemandem keinen persönlichen Kontakt habe, ist es mir auch egal ob dieser Jemand oder Jemandine anonym sein will oder nicht. Da ist im Rahmen der Forums-Etikette schleisslich alles erlaubt.

» Mit
» Zweitwohnsitz in Unna. Muss man sich vorstellen wie Dr. Jekyll und Mr.
» Hyde. Ich habe nur noch nicht mit letzter Sicherheit rausgefunden wer nun
» wer ist. Aber mir macht ihr nix vor. Niemals.

Also, wenn das wirklich Dein Lebensinhalt bereichert, soll's mir recht sein. Ich stehe niemals den Visionen eines andern im Wege. Möge jeder das tun, wozu er sich berufen fühlt und glaubt glücklich werden zu können, - so lange man mir nicht auf den Füssen rumtrampt!

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
25.04.2010,
11:47

@ schaerer

Nix da...

Hallo

............ ich habe euch beide schon lange durchschaut!

HWS ist nichts anderes als die Abkürzung von Harald Wilhelms. Mit Zweitwohnsitz in Unna. Muss man sich vorstellen wie Dr. Jekyll und Mr. Hyde. Ich habe nur noch nicht mit letzter Sicherheit rausgefunden wer nun wer ist. Aber mir macht ihr nix vor. Niemals.

Theo

olit(R)

E-Mail

Berlin,
25.04.2010,
11:12
(editiert von olit
am 25.04.2010 um 11:22)


@ derBasti1896

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

Die J- und K-Eingänge am V2 sind parallel geschaltet. Da weiß V2 ja nicht, welches Signal es übernehmen soll. In dem Moment wo V1 zurück kippt gehen beide Eingänge auf L-Potential. Das bringt alles durcheinander. (Die Idee V2 einmal als Toggle-FF zu schalten und dann wieder zu Blockieren funktioniert nicht.

J muss an Q von V1 und K muss an Q-Strich von V1.
»

derBasti1896

E-Mail

25.04.2010,
10:52

@ hws

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» Q2 = Pin 9 von V1/2 ?

Genau, hätte ich vielleicht dazu schreiben müssen. Q1 ist Pin5 und Q2 ist Pin 9.

» R1 und R3 zweimal nen Pulldown für den Takt, parallel geschaltet? warum?

Richtig, die sind parallel. In der Schaltung unsinn, da aber die FF's in dem System, wie bereits angerissen, mittels steckbarer Frontplatte, einzeln und beliebig beschaltet werden können, muss jeder beschaltbare Takteingang einzeln definiert sein (weil CMOS).
Aber der Tipp ist schonmal sehr hilfreich, danke. Kann mir zwar nicht vorstellen, dass man das Problem damit behebt, aber wenn ich noch mehr FF's parallel schalte wird natürlich der PullDown immer kleiner. Ich korrigiere das.

» Zwischen Pin 1 und 13 tritt nicht zufällig ne Phasenverscheibung ein?

Nicht dass ich wüsste. Aabsichtlich auf keinen Fall.

» R8 und R10 sind parallel zur LED und nicht in Reihe?

Du warst zu schnell;) Als ich gestern zu Bett ging fiel mir auf, dass ich die LED Vorwiderstände vergessen habe einzuzeichnen.
Die befinden sich noch zu den LED's in Reihe.
Sind mit 150Ohm dimensioniert.
R8 und R10 gehören zu der Treiberstufe (Kollektorschaltung).


» Das, was mir auf den ersten Blick einfällt

Danke für die schnelle Antwort!

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
25.04.2010,
01:34

@ derBasti1896

Zähler aus 74HC112 (JK-FF) zählt nicht, warum?

» ist der Q2 einige Mikrosekunden aktiv.

Q2 = Pin 9 von V1/2 ?

R1 und R3 zweimal nen Pulldown für den Takt, parallel geschaltet? warum?

Zwischen Pin 1 und 13 tritt nicht zufällig ne Phasenverscheibung ein?

R8 und R10 sind parallel zur LED und nicht in Reihe?

Das, was mir auf den ersten Blick einfällt

hws