Das Thema hier ergänzt und erweitert den Grundlagen- und Anwendungskurs zum Thema EXOR-Logik. Im April 2016 ging es darum, dass ein Motorradfahrer mit einer einzigen LED den linken und rechten Blinker überwachen wollte. Er bat mich um Unterstützung. Es folgte zunächst ein Lösungsvorschlag mit den integrierten CMOS-EXOR-Gattern CD4070B oder CD4030B. Dazu gehörig ein nicht geringer Aufwand betreffs Überspannungsschutz. Alternativ dazu realisierte ich eine diskrete EXOR-Schaltung mit vier bipolaren Transistoren (BJT) und geringerem Gesamtaufwand.
In diesem Elektronik-Minikurs geht es um die eigentlich gut bekannte Schaltung, wie man mit einem EXOR-Gatter einen einfachen digitalen Frequenzverdoppler realisiert. Für relativ hohe Frequenzen funktioniert das problemlos. Bei niedrigen Frequenzen zeigen sich dann unerwünschte Schwingungen, wenn die Flanke des verzögerten Eingangssignales nicht steil genug ist. Dann müsste man EXOR-Logik haben mit Schmitt-Trigger-Eigenschaften. Dies gibt es jedoch nicht. Aber es gibt die alternative EXOR-Lösung mit NAND-Gattern und davon gibt es solche mit Schmitt-Trigger-Eigenschaften. Siehe Titelbild oben links.
Will man mit wenig Aufwand untersuchen, wie es zur unerwünschten Oszillation kommt, wird dies genau erklärt. Die Schaltung dazu ist ganz einfach, angedeutet oben rechts im Titelbild. Will man eine EXOR-Frequenzverdopplung im höheren, für CMOS zulässigen, Frequenzbereich, geht dies auch ohne RC-Glied durch den Einsatz freier EXOR-Gatter. Mit einem Gatter erhält man eine Impulsdauer von etwas 50 ns, wenn zwei sind es 100 ns und mit drei 150 ns. Eine kleine Experimentierschaltung im Titelbild unten rechts zeigt es.
Gruss Euer
ELKO-Thomas
