Mi ebből a tanulság?
- Az adatlapnak mindig igaza van, kivétel amikor téved, vagy sajtóhibás, vagy a processzor hibás.
- Mielőtt bármit villanyra kötsz, háromszor olvasd el az adatlapot.
- Legelső a táplálás és a szűrés.
Egyébként ez a "felhúzó ellenállásosdi" az öreg szakemberek TTL beidegződése. Ott azért kellett felhúzni mindent, mert a bemenet és a kimeneti totem pole akkor fogyasztott kevesebbet. Az OC kimenetnél meg alul volt a tranzisztor és felfelé a fogyasztó. Az egyszerű kimeneteket meg csipesszel földelve is billenteni lehetett - néha a belső áramkört is.
A CMOS eszközöket szokni kell!
- A bemeneti ellenállás 3 részből tevődik össze:
-- A szigetelő: 10^12-10^13 Ohm
-- A szivárgási áram: 1uA..0,1nA
-- Bemeneti kapacitás: néhány pF..20nF (itt a diszkrét eszközökre is gondolok)
Ez ilyen extrém bemeneti adatokból rögtön következik néhány alapvető dolog:
- Akárhova húzod a bemenetet, ott csak a szivárgási áram fog folyni.
- A bemenet mögött is hasonló áramkörök vannak, ezért a stabil állapotban szintén nem akarnak fogyasztani.
- Ha szabadon hagyod a bemenetet, akkor a bemeneti kapacitást a szomszéd szobában elrepülő szúnyog is képes feltölteni. És akkor úgy is marad.
- Viszont, ha bármilyen kicsi zavarfeszültség van a környéken, akkor a bemenet - és ami mögötte van az is - billegni fog. Ekkor a billenés közben rövid időre áram fog folyni a tápból, illetve a bemeneti kapacitásokat is töltögetni kell oda-vissza. Ezért is adják meg az ilyen fogyasztást mW/MHz mértékegységgel.
- MOS bemeneteket igen gyakran "lehúzzák".
Itt véget is ért az elmélet. A gyakorlatban a csip kialakításakor a egy csomó parazita alkatrész is keletkezik: diódák, tirisztorok. Rossz irányú, vagy túl nagy feszültség hatására ezek nyitnak és jön a füst. Esetleg átüt a MOS szigetelő réteg - ez a kedvencem. Az áramkör működik tovább, aztán normál üzemi körülmények közöt el kezd "korhadni", és egyre hibásabban működik.
Az utóbbi minimalizálására a bemeneten és általában a kimeneten is ESD védő áramköröket alakítanak ki. A kimeneten két dióda, a bemeneten minimum egy dióda, de az esetek többségében 2-4 dióda és soros ellenállás is van. Ezeknek a sérülésmentes terhelését lehet elolvasni az első "Absolute Maximum Ratings" elektromos paraméter táblázatban.
És itt is a következő váratlan tulajdonság. Megfelelő körülmények között tápfesz nélkül is működik minden! Elegendő egy bemenetre - a határértéket meg nem haladó - áramot adni, mégpedig olyan feszültség mellett, amikor a szerkezet már működőképes. A felső ESD védődióda megnyit a tápfesz felé és az áramkör elindul.
Ha már szóba került a breadboard... :-)
Altalában a gyártótól fuggetlenül - ott ahol az előírt szűrést tárgyalják - oda is írják, hogy a Vdd lábtól legfeljebb 5-6mm távolságra lehet a szűrőkondenzátor. Ez kb. 5nH induktivitást jelent. Ezt breadboardon nem lehet megoldani. Ettől még működhet az alkatrész, csak...a gyártó odaírta, hogy szerinte milyen feltételek mellett garantálja a megbízható működést. Tehát meglepi esetén nem ők a hibásak. ;)