Viele analoge Schaltungen brauchen ein Taktsignal oder eine Möglichkeit, nach einer bestimmten Zeit eine Aufgabe (Timer) auszuführen. In diesem Analogtipp vergleichen wir den 555-Timer, Quarzoszillatoren, Mikrocontroller und TimerBlox-ICs für die Takterzeugung. Anbieter zum Thema
Taktsignale erzeugen: 555-Timer, Quazoszillatoren, Microcontroller und TimerBox-IC bieten Vor- und Nachteile bei Takterzeugung und Timing. (Bild: Sabina Ehnert) Für sehr einfache Taktaufgaben kann der Taktbaustein NE555 (meist als 555 bezeichnet) verwendet werden. TTL Modulation (deutsch). Mit dem Taktsignal-IC in unterschiedlicher externer Beschaltung können viele Aufgaben erledigt werden. Der 555-Timer basiert darauf, dass ein externer Kondensator geladen und eine Spannungsschwelle erkannt wird. Diese Schaltung ist sehr einfach zu erstellen, die Genauigkeit hängt allerdings stark vom wirklichen Wert des Kondensators ab. Für Anwendungen, die eine höhere Genauigkeit benötigen, bieten sich Quarzoszillatoren an. Diese haben eine sehr hohe Genauigkeit, zeigen jedoch Nachteile auf einem anderen Gebiet: Die Zuverlässigkeit ist nicht sonderlich hoch.
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Bei asynchronen, nicht taktgesteuerten Speicher-ICs können Störungen der Eingangspegel zu nicht vorhersehbaren Ergebnissen führen. Die Taktsteuerung verbessert das Schaltverhalten der Speicherbausteine. Die Auswertung der Eingangspegel ist auf den Zeitbereich des steuernden Taktpegels begrenzt. Innerhalb der Taktzeit liegende, kurzzeitige Pegeländerungen der Eingangssignale verfälschen weiterhin das erwartete Ergebnis. Mit einer Taktflankensteuerung sinkt die allgemeine Störanfälligkeit auf den sehr kurzen Zeitraum der Taktflanke. Die Taktflankensteuerung ermöglicht ein synchrones Steuern mehrerer Speicher-FF, auch wenn diese gewisse Fertigungstoleranzen aufweisen. Signalgeneratoren zur Erzeugung der Synchronimpulse | 53 Cent. Zur Taktflankensteuerung muss ein anliegender Taktpegel in einen sehr kurzen Nadelimpuls umgewandelt werden. Die Impulsformung kann wie in der
Analogtechnik durch einen RC-Hochpass erfolgen. Mit einer entsprechend geschalteten Diode werden dann positive oder negative Nadelpulse für eine High oder Low aktive Steuerung ausgewählt.
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Kann mir jemand einen Tip geben,
» wie ich ein sauberes und schnelles TTL-Sync-Signal erzeugen kann? Sehr
» wichtig ist, dass die Schaltung schnell ist (10 MHz Sinus). » Bin für jede Hilfe dankbar! » Daniel
Hallo Daniel,
hast Du die Schaltung mit einer Hysterese versehen? Ansonsten kann es im Umschaltmoment passieren, dass der Komparator z. B. Ttl signal erzeugen en. durch Rauschen auf dem Sinussignal nicht sauber schaltet sondern mehrfach hin- und herschaltet. Schöne Grüße,
Björn
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In den dynamisch getakteten digitalen Speichern sind Impulsglieder für positive oder negative Schaltflanken integriert. In jeder Schaltung, auch im digitalen Gatter, kommt es zwischen Eingang und Ausgang zu Signallaufzeiten. Durch Zusammenschalten einzelner Gatter mit einem oder einer ungeraden Zahl von Invertern werden die in der Schaltung kurzen Laufzeiten der Signale zur Impulsformung genutzt. Verzögerung eines TTL-Signals. Die Signallaufzeiten sind für die ansteigende und fallende Signalflanke etwas unterschiedlich. Sie variieren auch mit den Schaltkreisfamilien. DTL-Gatter (Dioden-Transistor-Logig) sind mit
≈ 30 ns langsamer als TTL-Gatter mit ≈ 10 ns (Transistor-Transistor-Logig), die es auch als High-Speed TTL mit ≈ 5 ns gibt. Noch kürzere Schaltzeiten haben Schottky-TTL-Gatter mit ≈ 3 ns. Die durchschnittlichen Werte sind in den Datenblättern angegeben. Das Bild zeigt im oberen Teil den zeitlichen Signalversatz eines Standard-TTL-Inverters, entstanden als Simulationsergebnis mit den Delayzeiten aus der Bauteilbibliothek von Multisim.