Fertige LTSpice-Modelle für 74HCTxx-Familie

Servus,

hat jemand von Euch, oder kennt jemand eine Quelle f=C3=BCr LTSpice-Modelle f=C3=BCr die 74HCTxx-Logikfamilie? F=C3=BCr's erste w=C3=BCrden Modelle f= =C3=BCr

74HCT14 und 74HCT74 reichen.

Da vielleicht jemand eine bessere Idee daf=C3=BCr hat, als das was ich vorhabe, kurze Darstellung was das soll:

Am MPQ f=C3=BChren wir gerade Laserbeschleunigungs-Experimente durch. Es gibt ein Trigger-Signal das wie folgt aussieht:

-------------- ----------- | | | |

--- - ------- S

Die steigende Flanke l=C3=B6st das Pumpen der Verst=C3=A4rkermedien aus, das dauert ziemlich genau 50ms +/-, mit der fallenden Flanke des kurzen Negativpulses l=C3=B6st der Laserpuls aus.

So weit, so gut.

Nat=C3=BCrlich will man die beschleunigten Ionen detektieren, dazu haben wir einen Halbleiterdetektor (Photodiodenarray). Dieses muss vor dem Impuls gel=C3=B6scht, und nach dem Impuls ausgelesen werden. Das will man nat=C3= =BCrlich mit dem Trigger-Signal machen. Leider kommt die Ansteuerungselektronik des Detektors nicht mit dem kurzen Negativimpuls, genauer der steigenden Flanke am Ende desselben klar.

Also muss Negativpulsbreitendiskriminator her:

I ----+---|//|=C2=B0------------------------------|S Q|---O | | | +---|//|=C2=B0--| +5V

|//|=C2=B0 Schmitt-Trigger-Inverter

Das sollte doch die einfachste Methode f=C3=BCr sowas sein, oder? Mangels eines Arbitrary Waveform Generators kann ich das hier auf dem Steckbrett nicht mal eben testen, also wollte ich es simulieren.

Wolfgang

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Wolfgang Draxinger
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Ok, muss in einer Minute los, daher auf die Schnelle: Guck bei LTSpice unter Edit -> Component -> Digital. Da ist u.a. auch ein SR Flip-Flop.

Sollte man in der Praxis aber Schmitt Gates vorschalten, schlappe Eingangsflanken moegen die nicht und das wuerde auch stoeranfaellig.

[...]
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Joerg

Die LTSpice-Digitalkomponenten (die ich ausprobiert habe) arbeiten mit

1V high level und zeigen auch sonst kein TTL-artiges Verhalten.

Sieh noch mal auf den Schaltplan: Da sind Schmitt-Inverter in den Signalpfaden schon drin. Bin ja kein Anf=C3=A4nger ;)

Wolfgang

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Wolfgang Draxinger

Der Pegel ist aenderbar, auch die Schaltschwelle. O-Ton von Helmut Sennewald, als er mir das dankenswerterweise mal erklaerte:

[Zitat]

Right-mouse-click on the device in your schematic. A dialog will be shown.

Enter the parameter(s) into any field from "Value" to "SpiceLine2".

Vhigh=5 Vlow=0 Ref=1.5 Trise=5n Tfall=5n Td=5n "Ref" is the threshold. Default is (Vhigh+Vlow)/2

[Zitat Ende]

Das sind Behavioral Models, d.h. man hat da nicht die ganzen Transistoerchen und so weiter drin wie bei einer vollen Device Level Simulation. Weil es fast niemand braucht und weil die Sim dann ewig dauern wuerde (ich hatte vor zwei Monaten so ein Vergnuegen, gab nur ein Device Level Model).

Sorry, hatte die Runen nicht erkannt :-)

Mich wundert dass die Elektronik des Detektors mit dem Puls nicht klarkommt. 5msec sind doch eine ziemliche Ewigkeit. Auch wenn das jetzt eher amateurhaft klingt, die einfachste Moeglichkeit einen TTL-Puls von einigermassen konstanter Laenge zu erzeugen sind One-Shots wie 74HC123:

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Gibt es bei Bedarf auch als 74HCT.

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Joerg

Am Thu, 16 Jun 2011 22:14:22 +0200 schrieb Wolfgang Draxinger:

Klingt kompliziert ...

Wenn ich das richtig verstehe muss der negative Impuls nur etwas verlängert werden.

Einen kurzen negativen Impuls zum testen kann man doch mit allem möglichem erzeugen ...

Hm, früher hat man da ein wenig R und C um 1 bis 2 Gatter geschaltet oder vorher schnell mal im TTL/CMOS Kochbuch geschaut was man da konkret nimmt.

Das sollte auch heute noch funktionieren, bei der Simulation bleibt doch immer noch die Frage ob man richtig simuliert hat - was dann erst die praktische Schaltung zeigt.

Viel Erfolg.

Lutz

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Lutz Schulze

Das kann (bzw. muß) man parametrieren, genauso wie etwa die Schaltschwellen der Trigger usw.

Wie das geht, steht für die bei LTSpice mitgelieferten Modelle in der Hilfe. Wer hätte das ahnen können?

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Heiko Nocon

Rechtsklick hatte ich schon ausprobiert und diverses eingetragen. In der Doku hatte ich das richtige auch nicht gefunden.

Nein, es ist kein Schaltungs- sondern ein Logikproblem. Dieser Negativimpuls bewirkt, dass der Detektor seinen Aufnahme-Shot von vorne startet, sprich das Ding latcht nicht die Eingangsflanke sondern erwartet, dass nach dem Start der Messung keine weiteren Impulse mehr kommen. Nat=C3=BCrlich l=C3=A4uft ein neuer Zyklus, bei dem erst mal gel=C3= =B6scht wird, genau zu dem Zeitpunkt an dem der Laser kommt, der Idee zuwider.

Wolfgang

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Wolfgang Draxinger

Nein, er darf gar nicht durchkommen.

Was ich zum Testen brauche ist ein langer positiver Impuls mit einem kurzen negativen darin. Und am Ausgang soll nur der positive Impuls herauskommen.

Wolfgang

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Wolfgang Draxinger

Und noch eine zus=C3=A4tzliche Nebenbedingung: Die positiven Flanken d=C3= =BCrfen nicht (=C3=BCber die Ma=C3=9Fen) verz=C3=B6gert sein. D.h. ein einfaches RC=

-Glied mit Schmitt-Trigger f=C3=A4llt aus, da es den ganzen Impuls um ~10ms verz=C3=B6= gern w=C3=BCrde. Deshalb diese Flip-Floperei.

Hmm, wenn man das so liest k=C3=B6nnte man es auch anders machen: Signal puffern, mit RC verz=C3=B6gern und mit dem Original-Signal OR.

Warum gibt's das eigentlich nicht als fertiges IC? Ein- und Ausgang, und einen Pin an den man ein RC-Glied h=C3=A4ngt, das die Diskriminatorbreite einstellt.

Wolfgang

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Wolfgang Draxinger

Nimmste halt 'ne Diode im RC-Glied. Ich hatte ein ähnliches Problem auch schon mal:

formatting link

Gruß Henning

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Henning Paul

Am Fri, 17 Jun 2011 08:44:27 +0200 schrieb Wolfgang Draxinger:

ok, jetzt verstanden.

Mit der ersten steigenden Flanke einen Monoflop triggern der den Ausgang sicher auf H hält bis der kurze Impuls durch ist. Nach 3/4 der Zeit (rund

60ms) reagiert der Ausgang dann nur noch auf den Eingang, damit wäre das verzögerungsfrei.

Am einfachsten wohl mit einem 8-Pin Microcontroller zu machen, oder alternativ mit 4 Gattern und einem RC-Glied.

Lutz

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Lutz Schulze

Am Fri, 17 Jun 2011 08:54:38 +0200 schrieb Henning Paul :

Und genau deshalb fragt man hier nach bevor man irgendwas =C3=9Cberkompliziertes aufbaut. :)

Danke

Wolfgang

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Wolfgang.Draxinger

Am Fri, 17 Jun 2011 09:32:16 +0200 schrieb Lutz Schulze :

Was ich ja in meinem 1. Aufbau gemacht habe. Microcontroller kommt eher nicht so gut, weil der Laser einen EMP darstellt, der alles programmgesteuerte zuverl=C3=A4ssig abst=C3=BCrzen l=C3=A4sst, ausser man b= aut es in HF-dichte Geh=C3=A4use ein. TTL, d.h. HCT und die ganz alte, originale Variante ist davon aber unbeeindruckt.

Wolfgang

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Wolfgang.Draxinger

Am Fri, 17 Jun 2011 09:37:11 +0200 schrieb Wolfgang.Draxinger:

Dann eben das RC-Glied für den Monoflop und ein paar Gatter drumrum damit das nur als Tor für die Unterdrückung des kurzen Impulses während einer bestimmten Zeit wirkt.

Lutz

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Lutz Schulze

Am Fri, 17 Jun 2011 10:08:31 +0200 schrieb Lutz Schulze :

Und genau das was ja meine urspr=C3=BCngliche Idee. Siehe der Schaltplan im Ursprungs-Post.

Wolfgang

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Wolfgang.Draxinger

Am Fri, 17 Jun 2011 10:29:00 +0200 schrieb Wolfgang.Draxinger:

Ich ergänze: danach würde sofort mit dem Ende des Eingangsimpuls wieder zurückgeschaltet.

Habe mir jetzt mal die ASCII-Art aufgedröselt ...

Sieht eher aus wie ein Flip-Flop der vom Eingang gesetzt und bei längerem nichtvorhandensein des Impulses (als die 5ms) am Eingang wieder rückgesetzt wird.

Das ist eine etwas andere Funktion, bringt am Ausgang auf jeden Fall eine Verzögerung gegenüber am Impulsende mit sich.

Lutz

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Lutz Schulze

Am Fri, 17 Jun 2011 11:48:37 +0200 schrieb Lutz Schulze :

Das st=C3=B6rt nicht, da eigentlich nur die steigenden Flanken interessant sind.

Die Kombination aus Flip-Flop mit Verz=C3=B6gerungsleitung ist ja so was =C3=A4hnliches wie ein Monoflop, nur dass die Verz=C3=B6gerungsleitung = am Eingangssignal h=C3=A4ngt und nicht am invertierten Ausgang des Flipflops (so wie man sich ein nicht retriggerbares Monoflop aus einem Flipflop baut).

Wolfgang

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Wolfgang.Draxinger

Am Fri, 17 Jun 2011 11:54:42 +0200 schrieb Wolfgang.Draxinger:

Dann sollte es mit der Schaltung kein Problem geben ausser dass das auslesen etwas später als möglich erfolgt wenn die Zeitkonstante zu lang ist.

Ist sie zu kurz erfolgt das auslesen zum falschen Zeitpunkt (am kurzen Impuls), aber das sollte sich doch mit dem Oszi in der fertigen Schaltung leicht ermitteln lassen.

Lutz

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Lutz Schulze

Am Thu, 16 Jun 2011 22:14:22 +0200 schrieb Wolfgang Draxinger :

So und nachdem ich jetzt wieder ausgeschlafen bin die Erkenntnis: Eigentlich w=C3=BCrde ein Nicht-Retriggerbares Monoflop v=C3=B6llig ausreichen: 74HCT221

Wolfgang

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Wolfgang.Draxinger

Ja, one-shot ist die einfachste Loesung. Man kann auch 123 nehmen und retrigger unterbinden.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

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