Ток потребления 561ТЛ1 ?

[metan]

Здравствуйте!
Собрал под этот новый год переключатель светодиодных гирлянд на основе генератора случайных (точнее конечно псевдослучайных) чисел. Этакая "джазовая" мигалочка получилась .

Плату упрятал в маленький корпус из-под датчика удара автосигнализации, запитал от 2 нестабилизированных источников питания, включенных последовательно (получилось +15 В). Не выключалось это дело практически все праздники. Когда стал убирать это дело до следующего нового года заметил, что коробочка заметно тёпленькая.
Отсоединил линии светодиодов и померял ток потребления девайса. Он слегка колеблется как я понял синхронно с низкочастотными генераторами. Я намерял в среднем около 70мА!
Оба 561ТМ2 работают практически в статическом режиме и током их потребления я думаю можно пренебречь.

У меня возникли вопросы к уважаемому сообществу:
1) нормален ли режим микросхем генераторов
2) изменится ли ток потребления если собрать генератор по схеме, выделенной зеленым цветом

Заранее спасибо.

[SmarTrunk]

Никогда не собирал генераторы на триггерах Шмидта, в основном на обычных 561ЛА7 / ЛЕ5. Ток потребления был крошечный, не больше 1 ма (зависит от частоты).

Но у меня было напряжение питания 3...9 В.

У КМОП серии сильно уменьшается сопротивление ключей (и растет динамический ток при переключении) с ростом напряжения. 15В - это на грани, тебе ведь не нужно высокое быстродействие. Тут для микросхем логично уменьшить напряжение до 5 В - например, через КРЕН5. Возможно, это уменьшит ток в разы.

Базовый резистор транзистора нужно будет сильно уменьшить, и иногда можно вообще исключить. 20 ком - это слишком много.

А может у тебя нагрузка потребляет?

[metan]

Никогда не собирал генераторы на триггерах Шмидта, в основном на обычных 561ЛА7 / ЛЕ5.

Я тоже Просто в имеющийся корпус 4 чипа - это потолок А мне нужно было как минимум 5 генераторов. (Хотя можно было пару ЛН поставить). И еще для данной частоты - примерно 0,3 Гц при использовании инверторов нельзя применять оксидные ёмкости, а у сухих опять-же габариты.

Насчет напряжения питания я тоже думал понизить, при снижении напряжения до 5 вольт ток падает примерно до 40-50 мА.
Всё-таки наверное действительно для повторения данную схемотехнику не стоит использовать, коль она работает на пределе.

PS. нагрузку отключал, она потребляет примерно как схема управления, что меня и напрягает

[YAA]

Всю жизнь делал генераторы именно на 561ТЛ1 и никогда не было проблем с потреблением.

Более того, у ТЛ1, в отличие от ЛА7, должны отсутствовать сквозные токи, когда напряжение на входах вблизи половины питания.

PS. Базовый резистор исключать из схемы нельзя. Он должен ограничить выходной ток микросхемы на хотя бы на уровне долей мА (примерно 0,1мА).

[SmarTrunk]

Вообще YAA прав. Потребление должно быть мизерным - это же КМОП, а не ТТЛ. Может, какой-то косяк? Например, неисправность одной из микросхем. Еще нельзя у КМОП оставлять незадействованные входы свободными (даже у незадействованных элементов), а надо их на землю или к питанию, иначе возможны сквозные токи.

[Барсик]

...Отсоединил линии светодиодов и померял ток потребления девайса. Он слегка колеблется как я понял синхронно с низкочастотными генераторами. Я намерял в среднем около 70мА!

Когда то давно делал часы на 561 серии. Заметил странную вещь. При увеличении напряжения питания с 12 вольт до 15, резко возрос потребляемый ток, а микросхемы К561ЛН2 стали заметно тёпленькими. Не смотря на то, что 15 вольт для 561 серии считается нормальным. Пришлось питать их от 12 вольт...

[SmarTrunk]

YAA

При небольшом напряжении питания (скажем, 5В) выходное сопротивление КМОП микросхем серий 176/561 весьма велико (порядка 300-500 Ом) и имеет резистивный характер, так что в любительской практике широко практикуется подключать на выход КМОП светодиоды или базу транзисторного ключа без ограничительных резисторов. Ток получается как раз подходящий (порядка 10 мА). Рекомендую.

При 15В питания резистор, конечно, нужен.
К микросхемам ТТЛ все это не относится.

[YAA]

YAA

При небольшом напряжении питания (скажем, 5В) выходное сопротивление КМОП микросхем серий 176/561 весьма велико (порядка 300-500 Ом) и имеет резистивный характер, так что в любительской практике широко практикуется подключать на выход КМОП светодиоды или базу транзисторного ключа без ограничительных резисторов. Ток получается как раз подходящий (порядка 10 мА). Рекомендую.

При 15В питания резистор, конечно, нужен.
К микросхемам ТТЛ все это не относится.

Лично я предпочитаю работать в режимах, предусмотренных в документации на элементы. Только в этом случае схему можно рассчитать. И её поведение будет предсказуемо при изменении, скажем, напряжения питания или температуры. В противном случае возможны "чудеса"...

[metan]

Может, какой-то косяк? Например, неисправность одной из микросхем. Еще нельзя у КМОП оставлять незадействованные входы свободными (даже у незадействованных элементов), а надо их на землю или к питанию, иначе возможны сквозные токи.

1) Незадействованных выводов в схеме не допускал.
2) если косяк в чипе, то в обоих сразу, т.к. коробочку раскрыл, потрогал лапой, обе ТЛ ощутимо тёпленькие. Косяк не исключаю, чипы одной серии.

Спасибо всем за ответы. Для себя принял решение - собрать 4 генератора на одном чипе (на макетной плате) и поизголяться с напряжением питания, номиналами и экземплярами элементов и т.д., при этом контролируя ток. О испытаниях доложу.

[SmarTrunk]

С нетерпением будет ждать результатов, так как заинтригованы.

Рекомендую начать с небольшого напряжения, вольт пять. Квадратная батарейка в данном случае вполне подойдет.

Можете попробовать включить резистор около 10 ком в генераторе в разрыв провода между плюсом электролитического конденсатора и входом ТЛ. Это предотвратит разряд конденсатора через защитные диоды входов микросхемы при выключении питания с возможным повреждением микросхемы.

Кстати, это очевидно, но хочу уточнить - незадействованные входы подключать к питанию или на землю, но незадействованные выходы оставлять свободными!

[SmarTrunk]

YAA

Пользовались этим в радиокружке (подключением нагрузки к КМОП без резисторов). Все работало стабильно и без проблем.

При профессиональном проектировании такого допускать, конечно, нельзя.

[metan]

Здравствуйте.
Как обещал, доложу о результатах моих незатейливых экспериментов.
В общем были правы те, кто говорил о увеличении тока потребления от напряжения питания. Моя ошибка была в том, что я не подозревал, что ток будет зависеть от напряжения настолько нелинейно. Причём эта нелинейность зависит и от года выпуска чипа.
В среднем при напряжении питания 5В ток потребления 1чипа (4 генератора 560К+10мкф) составил в среднем 1-2 мА. При 10В-2-7мА, при 15В- 25-30мА.
Мда... Знать надо всё-таки ставить стабилизатор на 5В и уменьшать базовые резисторы до 2-5кОм.

Вот такие дела.

[falkonist]

Такой вопрос: а шины питания Вы керамикой шунтировали? Когда я только начинал работать с КМОП-логикой (Боже, как же давно это было! Люди так долго не живут...), по наивности предполагал, что раз ток потребления мизерный, то и шунтировать по питанию (как ТТЛ-серию) не надо. Оказалось, что очень даже надо! Сабж тупо сбоил, причем именно с повышением потребляемого тока! Одного конденсатора 0,1 мкф на всю шину питания оказалось достаточно.

По-видимому, из-за "иголок" по питанию развивается хорошо известный "триггерный эффект" КМОП-структур по входам.

[YAA]

Что-то 30мА при 15В вызывают сомнения...
15В*30мА=450мВт - почти полВатта. Микросхема должна быть очень горячей!
Либо генратор не запустился (стоИт в статике, со сквозняком в выходном каскаде), либо, наоборот, генерит на всю катушку...

[metan]

Здравствуйте.
Насчет сухариков по питанию, ставил 104, подпаивал прямо в выводам питания чипов со стороны пайки.

Микросхема правда быстро грелась при 15В, долго я ее не насиловал. У второго чипа был ток потребления около 15 мА. Третьего у меня тупо не оказалось А в готовой конструкции напряжение у меня было около 14В, поэтому ничего не перегорело за несколько дней.
Всё равно, нелинейность найдена, путь открыт.

Кстати, каждому рекомендую сделать мигалочку случайного типа к следующему НГ. А то уже поднадоели всякие закономерности
Всем спасибо. Удачи.