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CMOS- und 74HC-Schutzschaltung

Die Ein- und Ausgänge der CMOS- 74HC- Bauelemente sind gegen Überspannung geschützt.

  • ESD Elektrostatische Entladung.
  • ESD ist die Abkürzung für elektrostatische Entladung (electrostatic discharge).

In gewissem Maße sind die Ein- und Ausgänge auch gegen fehlerhafte Spannungen aus Schaltungen geschützt.

Schutzschaltung

Im Prinzip ist die Schutzschaltung von CMOS und 74HC-Bauelementen ähnlich. Sie unterscheiden sich jedoch in Details.

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Bild 1: Prinzipielle Schutzschaltung

Am Eingang liegt ein Widerstand, hinter dem über zwei Dioden nach VDD (+) und GND (-) abgeleitet werden. Manchmal (je nach Hersteller) ist eine der Dioden mit einem Widerstand diffundiert, verbunden.

Die Ausgänge sind über zwei Dioden nach VDD und GND gegen Überspannungen geschützt.

Eine weitere Diode schützt die Versorgungsspannung gegen Verpolung.

Die Widerstände liegen für CMOS im Bereich von 1kΩ für 74HC um 100Ω.

Dieser Schutz ist nur begrenzt:

  • Es sind nur geringe Ströme in die Ein- bzw. Ausgänge erlaubt ohne die Bauelemente zu zerstören.
  • Die Ströme gelten für einen Ein- bzw. Ausgang und alle zusammen:
CMOS ±10mA
74HC ±20mA

Die 4049 und 4050 (CMOS- und 74HC-Versionen) haben am Eingang keine Diode nach VDD