Stromsparender Oszillator mit gegenphasige n Ausgängen

Uwe Hercksen schrieb:

Da hat Henning sich vertippt.

Und: einfach mal vergleichen, mit und ohne Verwendung des internen Oszillators, und dabei auch einen angemessenen Wert für C_t verwenden.

Gruß Dieter

P.S.: Das ganze stammt aus dem Datenblatt von NXP (Philips).

Mittlerweile kann ich verstehen, daß Du Schwierigkeiten mit dem Studium hast. Der Einheitencheck versagt hier doch schon wieder, obwohl es betragsmäßig mEn stimmt.

Für Dich noch mal ganz langsam:

P = (3300 fosc/MHz + fo/MHz CL/pF (VDD/V)^2 + 2 Ct/pF (VDD/V)^2 fosc/MHz

• 6900 VDD/V) * µW = (3.3E3 fosc * 1E-6s + fo * 1E6s CL*1e12V/As (VDD/V)^2 + 2 Ct*1E12V/As (VDD/V)^2 fosc*1E-6s + 6.9E3 VDD/V) * 10E-6 VA = (3.3E-9VAs * fosc + fo * CL * VDD^2 + 2 * Ct * VDD^2 fosc + 6.9E-3A VDD) = (3.3nWs * fosc + fo * CL * VDD^2 + 2 * Ct * VDD^2 * fosc + 6.9mA VDD)

_Hier_ darfst Du jetzt die Größen _mit_ Einheiten einsetzen.

Die Verlustleistung setzt sich also zusammen aus 3,3 Nanowatt pro Hertz wegen der Kapazitäten im Chip selbst, den Verlusten in den externen Kondensatoren und 6,9mA pro Volt VDD, die an ohmschen Verlusten im Chip zusammen kommen. Deine 69mW sind somit richtig.

Gruß Henning

*Henning Paul* wrote on Fri, 06-11-24 08:15:

Das geht aber nur bei richtigen Gleichungen. Dimensionslose Parameter und eine lange Liste, genau wie man Variable denn gern hätte, ist so ziemlich dümmste, was jemals erfunden wurde. Da hier jeder Term mindestens einen Parameter enthält, wäre es ein simples, es gleich richtig zu machen.

Martin Lenz schrieb:

Sorry Martin, aber ich muß dir widersprechen. Bei einem Schmitt-Trigger-Gatter muß die Steilheit der Eingangsflanke per definitionem wurscht sein, sonst hat er seinen Namen nicht verdient :-)

Hm, die Frage ist eigentlich wieiviel Strom er überhaupt wirklich braucht. U.U. reicht ihm eh´ schon ein Gatter als Ausgangstreiber bzw.

-Stufe.

Robert

Hallo Robert,

Sollte man.

Sieh Dir einmal die Innenschaltung eines Schmitt-Inverters an. Das erste FET Paerchen kann schon einige zig uA Querstrom ziehen, wenn der Eingangspegel irgendwo in der Mitte liegt. Es "schmittet" naemlich erst danach. Laesst sich ganz gut nachmessen an einem 74HC14. Fuenf Eingaenge auf Masse, einen an ein Poti zwischen VCC und Masse. 100uA Instrument (mit Schutz, falls was in die Hose geht) in Reihe mit der Versorgung zum Chip. Nun Poti langsam durchdrehen.

Deshalb ist in vielen Anwendungen langsamere Logik mit laengeren FET Geometrien oder hochohmigerem Prozess guenstig. Ich nehme oft selbst bei

5V noch den CD40106, wenn nicht im MHz Bereich gescahltet werden muss.

10mA, IIRC. Nicht die Welt.

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Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Gut zu hören, daß es auch noch andere Fans der guten alten 4000er gibt :-)

Conclusio: Ich würde den Oszillator vom Treiber trennen und den Rest muß man eh ausprobieren.

Robert

Hallo Robert,

Bin gerade wieder an einer Neuentwicklung. Der erste CD4000er ist schon auf dem Schaltbild :-)

So isses. Aber im Six-Pack kann man auch alles unterbringen. Einen fuer den Oszillator, vier zum Treiben und den letzten untervermieten oder einen Blinker draus bauen.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Hallo,

hab das Ganze heute nochmal gemacht. Ergebnis war, dass ein 74HCT14 (hatte keinen HC mehr) ziemlich viel Strom zieht, ein 40106 weniger.

Stromaufnahme für einen ein-Gatter-Oszillator mit R=1M und C=470p, alle anderen Eingänge auf Masse, Ucc 5v, 100n Folie als Abblock-C.

74HCT14N von ON: 0,8mA CD40106 von TI: 60µA

Jetzt fertige Schaltung (Osc- Ausgang auf 2 parallele Inverter, und danach nochmal 3 parallele):

74HCT14N: 1,1mA CD40106: 80µA

Irgendwie mag der HCT14 die ganze Sache gar nicht so gerne... Mit allen 6 Eingängen auf GND liegt der Strom unterhalb 1µA bei beiden Teilen.

Die "falsche" Schaltung mit jeweils 3 parallelen Invertern (die, die

12mA zog beim ersten Versuch) zieht beim HCT14 ca. 5mA und beim 40106 ca. 150µA.

Diesmal entstammen alle Teile direkt aus der Antistatikpackung in der ich sie bekommen hab...

Wäre schön wenn es mal jemand mit anderen Teilen nachmessen würde, mich wundert immernoch warum der HCT gleich derart viel zieht.

Ausgangsimpedanz ist beim 40106 eher etwas schlechter als beim HCT, aber dafür kann der 40106 etwas höhere Spannung ab (7,5v sind vorhanden). Bei Ucc > 6v reicht der Ausgangsstrom jedenfalls.

Gruß, Robert

"Robert Obermayer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Weil er viel schneller ist, um Klassen schneller.

Das ein Schmitt-Trigger allerdings eine erhoehte Stromaufnahme im Zwischenbereich zieht, haette ich nicht gedacht, das klingt wie ein Designfehler fuer mich, ich haette die Eingangsschaltung dann anders gebaut.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Hallo Manfred,

Kann man nicht. Irgendwohin muss ja der Pfad fuer die Mitkopplung gehen. Wenn es direkt auf den Eingang ginge, muesste selbiger einen definierten Serienwiderstand eingebaut haben und das ist im Chip-Bereich nur mit 30% oder mehr Toleranz machbar. Ausserdem wuerde es auf die Signalquelle rueckwirken und das wuerde manchem Designer arg stinken.

Also haben die meisten erstmal ein n/p Kanal Paerchen. Schwach genug, um wenig Querstrom in der Mitte zu ziehen, aber stark genug, um die garantierten Geschwindigkeiten im Datenblatt zu schaffen.

Wenn Du eine bessere Idee hast, nur zu. Danach kannst Du Dir wahrscheinlich eine dicke Yacht kaufen und die passende Suedseeinsel dazu :-)))

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Gruesse, Joerg

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Hallo Robert,

Just FYI: 1M zieht bei 5V ganz allein schon 5uA. Im Mittel hier aber etwas weniger, weil er ja periodisch den 470pF Kondensator umlaedt. Fuer ganz sparsame Anwendungen kann sich der diskrete Aufbau des Oszillators lohnen.

Der HCT hat einen anderen Prozess und ganz andere FET Geometrien (kuerzer und breiter). Dafuer ist er schneller. Hier brauchst Du ihn ja nicht, genauso wie man meist man keine ECL Logik im MHz Bereich benutzt.

Ich nehme schon mal npn/pnp dahinter. Ist mit etwa $0.03 in der Massenfertigung billiger als ein weiterer Logik-Chip.

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Gruesse, Joerg

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"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news:Re2ah.25258$ snipped-for-privacy@newssvr12.news.prodigy.com...

Natuerlich.

Denk alleine an einen OpAmp. Eingangswiderstand (bei den meisten Modellen) unabhaengig von der Spannung.

An anderen OpAmp-Eingang, Toleranzen wie im Datenblatt des 74HC14 :-)

Her damit.

Kann man umrechen: Im Mittel um den Umschaltpunkt bei VCC/2, also

1M an 2.5V also 2.5uA Ich dachte zuerst, das je nach Hysterese (74HC14/40109) eine andere Frequenz rauskommt und daher auch eine andere Stromaufnahme, aber fuer die Stromaufnahme ist es egal, im Mittel geht es immer um 2.5V, und damit denselben UMLADESTROM, obwohl nicht unbedingt dieselbe Frequenz rauskommt.

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Kostet aber wohl noch etwas Stromaufnahme?

Größe ist auch kritisch, der ganze Aufbau muss die Größe einer

9v-Block-Einzelzelle haben, daher auch SMD mit umgebogenen Pins und Lackdraht dran...

Werd mir jetzt noch einen 40106 in SO besorgen und den ganzen Mist dann damit aufbauen, Eigenschaften passen ja soweit auch wenn die Ausgangsimpedanz eben besser sein könnte.

80µA sind ok, da hält die Batterie immerhinn ein halbes Jahr.Geht.

Gruß, Robert

Hallo Manfred,

Wenn Du bei dem eine Hysterese einbauen willst, musst Du ebenso an den Eingang und dann ist Re nicht mehr unabhaengig. Man kann es auch dahinter tun, doch dann ist man wie gehabt bei Ruhestrom fuer die Stufe(n) davor. There is no free lunch ;-)

Huh? Das Ruhestrom bzw. Crossover Current Problem loest das nicht.

Da muesstest Du erstmal das passende Chip Design hinlegen und als Shuttle Run irgendwo mitlaufen lassen. Wenn die Chips dann den 74HC14 nass machen, einige davon an TI, NXP, ONSemi u.a. zur Evaluation schicken. Nun Feuerloescher neben das Telefon, damit es beim anschliessenden Sturmlaeuten nicht abraucht. Sodann die IP meistbietend verhoekern. Danach zum Bootsverkaeufer rueberschlendern oder auch erstmal zur Maserati Niederlassung.

Kommt immer fast dieselbe heraus, bis auf Cin Unterschiede. Die machen sich bei 470pF durchaus bemerkbar.

--
Gruesse, Joerg

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Hallo Robert,

Nein, nicht wenn sie in Folgerschaltung arbeiten (Emitter zusammengeschaltet). Man verliert aber oben und unten etwa 700mV.

Willkommen in der Welt der 0402 Baugroessen. Musste ich auch dieses Jahr hinein und die Augen sind aber nicht besser geworden. Notfalls gibt es noch 0201. Ich hatte Schaltungen dabei, wo mir ein SOT23 im Gegensatz zu allem anderen wie ein Felsbrocken erschien. Logik Chips gibt es auch im TSSOP oder MSOP Gehaeuse und auch als Die fuer die ganz grosse Massenfertigung.

Der billigste MSP430 liegt um die $0.50. Der koennte diesen Job ohne grosses Drumherum allein machen. F2xxx hat eingebauten Oszillator. IIRC duerfen sie abs max nur 6mA pro Pin, schaffen aber eine Ecke mehr. Ob man (offiziell) parallelschalten darf, weiss ich nicht. Nach Sicht der Ausgangskurven muessten da 30ohm Devices drin sein. Viel kleiner geht das kaum, da braucht nichts umgebogen zu werden.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg schrieb:

Alter Hut, man nimmt für die Eingangsstufe Dual-Gate-MOSFETs.

Kaum, dafür gabs bestenfalls ein Ruderboot aufm Baggersee.

Gruß Dieter

Wo liegt denn der Baggersee?

-- Mit freundlichen Grüßen Helmut Schellong snipped-for-privacy@schellong.biz

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news:4568f334$0$5717$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...

Hallo Dieter -

Kannst du mir deinen Vorschlag mal erklären? Ich denke hier noch was lernen zu können.

Sonniger Gruß - Henry

Henry Kiefer schrieb:

VCC VCC + + | | .----||-+ .---||-+ | .-||-> | ||->

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