Hur många kretstyper finns det i en logikkretsfamilj?

[opampen]

Det var rätt många hål i TTL-listan. 74ls29, 74ls325-340 är sådant jag har på lager och då är det ändå inte något stort lager. Säkert fler hål i listan. 74LS325 är en av de bättre radio-kretsarna att bygga PLL och dekoders av. Avsevärt bättre än CD4046. Fast sådant gör man kanske inte nu för tiden.
Några av de viktigare grund-kretsarna har jag i flera versioner. 7414 är sådan grundkrets. Har den i version S, LS,AS,F,ALS,HC,AC.
74AC14 är en riktigt bra krets då dess flanker är symmetriska, vilket gör att man kan överföra snabba signaler långa sträckor mha kontrollerad impedans utan allt för stora problem.
74HC14 är favorit när man kör batterimatat eller mixar med 4000.
74F och 74S är elaka som ger mycket EMI-skräp men kan ge riktigt snabba flanker rätt avkopplade och rätt belastade, så varje variant används vid väl valda tillfällen.
74LS04 är en snarlik krets, som jag medvetet inte har en enda av. Det kommer aldrig att bli något behov den när jag har 74LS14.
Mitt sortiment DIL-logik är inte mer än kanske 100 fack i sortiment-askar samt 30-40 blandade rör.
När jag designar en krets så gör jag det med utgångspunkt från vad jag har hemma. Man behöver ju inte ha mer någon krets av varje logik-typ och en vippa kan ersätta de flesta andra vippor om man styr själv över logiken. Räknare i 74-serien är onödigt när det finns 4020/4040, OR och AND-grindar fixar man med 1N4148.
Nu är TTL, i synnerhet DIL, gammalmodigt, ineffektivt och utrymmeskrävande på kretskortet, så det jag byggt de senaste åren har varit mest egna test-kopplingar på kopplingsdäck för att verifiera funktioner som sedan översätts till SMD eller programkod. När jag gör dessa byggen tar jag fram en enda sortimentask, där vanligaste kretsarna finns. Det skulle vara hopplöst om de flesta facken i asken vore tomma bara för att min nummerserie inte är komplett med "onödiga" kretsar.

Däremot är det intressant att ha riktiga data på de flesta kretsar, så att man kan utnyttja dessa till fullo, eller begripa varför något inte blir som tänkt och studera de kretsar som man inte har hemma.
Enklaste formen av dokumentation är en ELFA-katalog från tidigt 80-tal. Mycket kompakt får man pin-data och logik för de flesta logik-kretsar. Bara detta är skäl nog att vårda katalogen.
Vill man ha något mer fylligt, RCA,TI och Fairchild gav ut flera logik-biblar typ denna eller TI's stora TTL-bibel. Dessa är något som fortfarande gör sej bäst i pappers-format. De har funnits i mängder, varje anständig tekniker hade förr ett eget exemplar, men alla dessa böcker är numera slängda, då de blev omoderna. Ett fåtal böcker har överlevt och säljs numera dyrt på t.ex.Amazon.

En härlig nostalgitripp! Det är så trevligt med logiken!

[lillahuset]

Jag tycker fortfarande att jag empiriskt har bevisat att ESD-problematiken är överdriven.

Roger, du har inte bevisat ett piss. Se här vad man kan bevisa om man inte har en aning om vad man pysslar med: http://tylervigen.com/spurious-correlations
Jag har för mig att det finns över 30000 helt idiotiska korrelationer på den hemsidan. Den första bifogar jag. Korrelation 99,79%.

[MadModder]

Om ESD inte hade varit några problem, skulle det inte ha vidtagits så omfattande säkerhetsåtgärder över hela världen för att motverka skador. Det är inget hittepå för att tjäna pengar.
Att en och annan privatperson har haft sönder bara en pryl i hela sitt liv pga elektrostatisk urladdning betyder väldigt lite.

Dina 4000-kretsar är absolut känsligast. Särskilt när de ligger i rören och du ska plocka ut en.
Det är mindre känsligt när allt sitter lött på ett kort, men man ska inte vara vårdslös för det. Har man missat en ingång så den sitter helt oansluten på kortet, kan den aktuella grinden ändra läge bara du vänder på dig en meter ifrån.

[Spisblinkaren]

Det är inte det jag säger,

Om du har en burk som är helt okänd för dig men som har vissa ingångar och utgångar som du kan applicera stimulis på och när du gör det så får du ut vissa signaler som man kan visa följer ingångarna i enlighet med vissa lagar/formler, då tycker jag det är fullt rimligt att tro på dessa formler oavsett hur det gått till inne i själva burken, det blir liksom ett sätt att beskriva överföringsfuntionen för burken dvs burkens beteende utan att egentligen veta hur.

I mitt fall har burken varit ett otal kretskort med dito ESD-känsliga kretsar som jag bytt genom åren och utan att överdriva speciellt mycket så har alla klarat sig trots att jag struntat i att tänka på ESD överhuvudtaget

Dvs CMOS tål ESD mycket bättre än vad industrin och kompetenta människor vill påskina.

Det är i alla fall min erfarenhet.

MVH/Roger
PS
Inlägget är riktat till lillahuset.

[MadModder]

Du kanske inte laddas upp statiskt lika lätt som andra. Jag får mig en jävel varje gång jag går ur bilen om jag inte tar tag i dörrkarmen innan jag reser mig från sätet, och håller kvar tills jag står på marken.

[Spisblinkaren]

Ja, det är nästan lite knepigt för på samma bygge (jobbet) har jag fått mängder med kyssar när jag typ tagit i handtag

Nu är det dags för refrängen, ses i morgon.

MVH/Roger

[E Kafeman]

Jag tycker fortfarande att jag empiriskt har bevisat att ESD-problematiken är överdriven.
Sen att folk som du har mycket mer djuplodande insikt i problemet ändrar faktiskt inte fakta.

Hårt uttryckt står där att du har ingen aning om vad ESD är och du uppgraderar den okunskapen till fakta. Det är lätt överdriven och gudomlig tro på din egen förträfflighet och bristande kunskap om vad som är fakta i sammanhanget.

Tyckande kan du aldrig upphöja till fakta, i synnerhet inte när det gäller enkel ellära.
ESD är inte mycket märkligare än att mäta ström och spänning i andra sammanhang. Det som ställer till det lite är att den typ av ESD som vi vanligen menar ger inga för ögat synliga skador utanpå kretsen och mätinstrumenten som kan mäta källan till ESD är inte så vanliga bland hobbyister. ESD-källor omger oss ständigt i vardagen så vi noterar inte dessa eller de fenomen som vi faktiskt kan märka på samma sätt som om vi sätter fingrarna i ett 240-Volt uttag men det är i grunden samma sak.

DC fält-spännings-mätare för att mäta ESD-spänningar kan man bygga själv, jag har gjort det och det är relativt enkelt.
Lite knepigare att mäta resulterande urladdnings-strömmar eftersom de är små och inte helt förutsägbara i vardags-situationer men det som är av intresse är att oavsett hur liten strömmen är, det finns ingen minsta ström som är ofarlig, som inte kommer skada en IC-krets, om energi-pulsen tillåts urladda i kretsen. Det finns däremot ett antal standarder för hur den typiska ESD ström och spänningspulsen uppträder, där man bl.a skiljer på människa och maskin-orsakad urladdning pga skillnader i impedans.

Att det kan spraka så du upplever det påtagligt när du kliver ur bil med syntet-säte eller kammar dej med nylonkam borde inte vara något nytt.
Eftersom du kan känna resulterande urladdning som obehaglig handlar det om rätt höga pulsenergier som blir katastrof om du skickar strömmen genom en ledare som är några atomer tjock alternativt joniserar lagret mellan två ledare vilket skapar en kortvarig men kraftig mini-explosion.
Allmänt säjer man att man känner en aldrig så liten urladdning sett till strömmen om spännings-skillnaden överstiger 4000 Volt.

Oavsett hur liten ESD-urladdningen är, även om den drabbar mitt på ett ytan av ett PCB så uppstår en skada som är högst påtaglig och som syns i mikroskop. Det finns ingen urladdning med någon minsta nivå som inte ger skada.
Problemet blir akut när när skadan är i samma storleksordning som ledaren.

Antag en logisk krets med skyddade ingångar. Den är relativt skyddad när den är inlödd på PCB med samtliga ben anslutna till något med jordreferens.
Om nu samma krets bara är delvis ansluten, t.ex. vid pågående inlödning och du vidrör ett av de andra benen, kommer du att utjämna din egen kropps potential till kretskortsjordens nivå. Det sker genom urladdning. Hur stor skadan blir i kretsen beror på om det uppstår strömträngning eller överbryggning mellan närliggande ledare och vilka ben som var inlödda. Med lite tur är just de benen inlödda till jord som behövs för att ge inbyggda förbilednings-dioder funktion men om inte har du en säker skada. Samma fenomen inträffar även med kretsar som ligger lösa på en arbetsbänk.

Det handlar inte om kanske eller något empiriskt utan skada blir det med 100% säkerhet, vilket efteråt kan ses i mikroskop, finns inget att förneka eller bluddra om. Om skadan omedelbart eller på sikt sätter ner prestanda eller får kretsen att upphöra fungera är däremot från fall till fall.
Är det en krets med tjocka ledningar har det kanske mindre betydelse om man skjutit bort några atomers tjocklek av ledararean men kan bli kritiskt vad gäller strömtålighet och isolation gentemot övriga ledare pga av den kemiska reaktionen som skapas.

För att skada alls ska ske på en TTL-krets måste en mätbar ström färdas genom kretsen på ett sätt som kretsen inte är avsedd för. Vid mätningar kan man då konstatera att man måste upp i typiskt 100 Volt för att registrera någon ström. Strömmen är lika viktig som spänningen för att det ska bli någon effekt, men eftersom spänningen är hög räcker en förhållandevis liten ström för att skada en intern ledare och sker jonisering, aldrig så liten, så är det liktydigt med atom-vandring mellan ledare, vilket är en skada som kommer fortsätta en längre tid.

Relativa spännings-skillnader kan man grovt uppskatta utan instrument, när du upplever att en ballong som hålls nära en arm får håret att resa sej så är det spänningsskillnader på 5kV eller mer. Sitta på en normal skrivbordsstol utan syntetklädet brukar typiskt ligga på 600 Volt och uppåt. Redan vid 1kV kan man märka att små folie-bitar kan lyftas "magnetiskt" någon mm från ett skrivbord mha av en tråd som man håller i.
Är man uppladdad uppåt 10000 Volt eller mer kan förpacknings-frigolit ge motsvarande effekt.
Är du mycket kraftigt uppladdad kan vanligt skrivpapper vilja klistra fast sej i handen trots att du försöker släppa. Det är då i storleksordningen 30kV och uppåt. Urladdningar till jordat föremål upplevs av många som obehagligt från 40kV och urladdningsgnistan kan då med lite tur både ses och höras.

Vid 40kV kan man direkt-döda en TTL-krets trots att den är inlödd. Beröring av utsidan av kapseln med ett finger räcker, eftersom urladdningen kan gå rätt in i chippet utan att gå via skyddade ingångar och även om urladdningen går via skyddade ingångar är det kraftigare förlopp än vad skydds-dioderna klarar.

Allt ovan är lätt att mäta och verifiera och är så gjort många gånger.
Statistik är svårare men det uppskattas att ca 20% av all konsument-elektronik för eller senare får bristande funktion pga ESD-skador och hälften av dessa skador uppstod vid sammansättningen.

Lite spridda bilder från nätet:

esd1.png

ESD01.jpg

ESD0.jpg

HBM_damage.jpg

ESD_clamping.png

Om problemet med ESD var överdrivet så skulle man aldrig bry sej om att skydda ingångar med som i detta fallet fyra dioder.
Det står en del om detta i den första lilla PDF-skriften jag bifogade länk till tidigare i denna tråden.

EASD-stress.gif

ESD_cor.jpg

ESD_ww.jpg

Detta var alla skador som uppstår av mindre kraftig ESD. Vid kraftigare ESD kan det bli mini-smällar som förångar metalledare på ett större utrymme och direkt-dödar kapseln, men det är mer sällsynt och skadan är vid produktion inte lika stor eftersom felet ger sej tillkänna innan det når marknaden.

Ska man producera medicin-elektronik, t.ex. pacemakers eller kritisk elektronik för flyg-industrin krävs särskilda produktionsmetoder för att minimera problem typ ESD. Det är komplicerade och dyra processer men det är inte heller kul när sådan elektronik börjar ge falska mätvärden. Du får tipsa dom att de inte behöver bry sej, du har ju dina empiriska fakta att visa.

[Spisblinkaren]

Mycket intressant!

Idag skulle jag dock vilja vända lite på min argumentation ty initialt tror jag den har missförståtts lite, min ofrivilliga empiriska "forskning" pekar på att de interna ESD-skydden i kretsar räcker mer än väl, för som jag sagt så har jag bytt mängder med kretsar genom åren utan tillstymmelse till försiktighetsåtgärder vad gäller ESD SAMTIDIGT som jag fått stötar på jobbet minst 10ggr OCH i princip ingen trasig krets, borde åtminstone vara lite intressant

Nu tjafsar vi inte mer om det.

MVH/Roger
PS
Mina erfarenheter borde få betyda nånting i alla fall, oavsett hur okunnig jag än må vara.

Jag är lite förvånad att du ser ner på mig så mycket att du faktiskt trodde att jag sa att "inga ESD-skydd behövs alls" för vad jag syftade på var som sagt att de befintliga ESD-skydden (likt i CMOS) tycks räcka UTAN externa ytterligare försiktighetåtgärder såsom ESD-plast i Raaco eller ESD-amband/sandaler osv, för det vad så jag jobbade.

För det mesta, men inte alltid, hade jag dock jordad lödkolv

[E Kafeman]

Om ESD-defekter inte är något problem, varför bytte du kretsar? Var det naturligt åldrande som föranledde behovet att byta?

Det är förmodligen så att samtliga av de kretsar du bytte tillfördes ESD-skador.
Det var förmodligen så att samtliga kretsar fortfarande hade funktion enligt ww (working wounded).

En CMOS-krets har skydd på ingångarna som fungerar endast för monterad krets.
Lös krets i plastlådor, där betyder interna diod-skyddet noll och intet om inte evt urladdning går genom exakt rätt ben in och ut, vilket det är låg sannolikhet att det gör utom tydligen i dina lådor.

Det är ett svårt problem inom elektronik-industrin att undvika ESD-skador trots att man undviker all manuell beröring och hanterar komponenter enbart i kontrollerade miljöer (EPA).
Som jag skrev så antas ca 10% av hem-elektroniken som säljs vara ESD-skadad vid tillverkningen på sådant sätt att det förr eller senare kommer påverka funktionen negativt.
Det är elektronik som ändå passerat normala funktions-kontroller vid tillverkningen, utan anmärkning.
Att gå från den miljön till "lödpennan var oftast jordad" när man bytte ESD-känsliga komponenter och påstå att man lyckas med 0% ESD-skador kräver minst att du får övertyga mej om den med Rödluvan först.

Din erfarenhet var att du märkte inga skador, vilket du tolkar till att det var skade-fritt ur ESD-synpunkt och att du i det avseendet lyckas bättre än vad man klarar inom tillverknings-industrin.
Med din analogi är alla ESD-skador som inte omedelbart slår ut en krets detsamma som oskadd ur ESD-synpunkt.
En däck-punktering som inte leder till omedelbar däckexplosion, är inte en punktering.

Det är nog mer än troligt att jag skadar en hel del elektronik som jag sätter ihop. Möjliga typerna av skadorna är många, inte bara ESD utan det finns mekanisk stress och termiska stress som uppstår då kretsen handlöds med något som inte ens liknar rätt temperatur-profil och ojämn uppvärmning av större kretsar.
Dessa typer av problem har fördelen att jag märker dom sällan, eftersom allvarliga problemen märks först långt senare.
Kan inte heller kontrollera det eftersom jag inte har verktygen för att t.ex kolla ESD (elektron-mikroskop). Däremot är jag medveten om problemet och tror mej inte vara felfri, som en del tydligen är genom att skapa en egen hemma-defintion av ESD (såg inget problem, så det finns inte, behöver inget elektronmikroskop för att veta det).

--

Ett förtydligande, så att det inte missuppfattas, angående en annan tjusig förkortning, EOS:
En krets kan vara ESD-skadad på ett sätt som inte på det minsta sätt påverkar funktionen förrän efter lång tid. Ett av de problem som då kan uppstå är försämrad intern isolation eller minskad strömledningsförmåga på ett sätt som bl.a. kan märkas som överhettning. Denna typ av skador benämns formellt inte som ESD-skada utan kallas EOS (electrical over-stress) även om ursprunget till problemet var ESD-relaterat.

EOS-problem har ökat mycket inom konsument-elektronik de senaste 10 åren iom ökad användning av integrerade switchade spänningsregulatorer.
En mobiltelefon eller TV kan innehålla mer än 10 sådana kretsar.
Dessa kretsar är inte mer ESD-skadade än andra IC-kretsar men följderna av ökade interna resistiva förluster är mer märkbara.

Typiskt scenario, en switchad spänningsregulator i apparat som fungerat strax över garantitiden, får ökade interna resistiva förluster, vilket ger överhettning vilket triggar kretsens temp-sensor som stänger av kretsen. För konsumenten innebär det att någon väsentlig funktion har upphört fungera.
Sådana problem tillsammans med kort livslängd på tillhörande (billiga) elektrolyt-kondensatorer som ger liknande symtom, typ apparaten förefaller starta men stänger ner igen, har detta blivit ett av de vanligare anledningarna till att konsument-elektronik får kortare livslängd.

En konsument-apparat, t.ex. en TV, när en krets går sönder är det sällan pga av ålder eller liknande utan det är med stor sannlikhet en ESD-defekt som fanns redan från fabrik. Om det nu inte är Roger som monterat kretsen, för då är det felfritt.

[Spisblinkaren]

Om det nu inte är Roger som monterat kretsen, för då är det felfritt.

Du är rolig också E Kafeman, din rackare

Sen har jag i alla fall läst allt, och det med största intresse bör tilläggas, av vad du har skrivit.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

För att återgå till ämnet bifogar jag härmed en lista jag gjort på de typnummer (LS) som TI listar i E Kafeman's trevliga bok-länk enligt ovan.

När jag jämför listan med mina samtliga HC/HCT/LS så är det få som diffar, mest är det lite problem med riktigt höga nummer.

Antalet olika typnummer (LS) blir till slut 169 men jag ska dubbelkolla dessa även om jag då räknar med väldigt små avvikelser.

I morgon skall jag göra samma sak med 4000-serien där jag kommer nyttja min utprintade Wikipedia-lista enligt tips från ovan.

MVH/Roger
PS
Luckorna i LS-serien speglar hur tomt mitt skåp kommer att bli

[Spisblinkaren]

Nu är jag klar med listan, den skall bara dubbelkollas och eventuellt kommer beskrivningar tillkomma redan här.

Den här listan ger mig i alla fall en fingervisning om vilka kretstyper som finns och vilka jag har.

Uppskattat antal kretstyper (HC tillhörandes 4000-serien ej medräknade):
HC/LS/HCT: 169 (Texas Instruments, LS)
4000: 175 (Wikipedia)

Nu ska jag äta gott och gå och lägga mig

MVH/Roger