Caída de tensión en el cable puente cerca de SN74LS173AN

Tengo este circuito funcionando con 5v desde un cargador USB. Cuando mido el punto en el riel de alimentación justo antes de que esté conectado a la fila en la placa que alimenta el SN74LS173AN, mido un poco más de 5v. Cuando mido en el otro extremo del cable de puente que está conectado a la misma fila que el pin 16 (Vcc) del IC mido menos de 5v. Si quito el IC casi no hay diferencia.

El cable puente mide 0Ω y tiene una diferencia de 0v si se alimenta con 5v y se mide directamente en ambos extremos sin el resto del circuito.

No tengo un diagrama del circuito y sospecho que no es necesario para explicar el comportamiento.

Pregunta: ¿Por qué el riel de alimentación y el riel Vcc no muestran el mismo voltaje?

Captura de pantalla de un osciloscopio, CH1/amarillo está conectado al riel de alimentación, CH2/azul está conectado al riel Vcc del IC Captura de pantalla de un osciloscopio, CH1/amarillo está conectado al riel de alimentación, CH2/azul está conectado al riel Vcc del IC

Foto de ambas sondas conectadas a la protoboard Foto de ambas sondas conectadas a la protoboard

foto del circuito completo foto del circuito completo

Foto del circuito desde otro angulo Foto del circuito desde otro angulo

Foto del circuito desde otro ángulo más Foto del circuito desde otro ángulo más

¿Está midiendo el voltaje de circuito abierto y luego comparándolo con un voltaje de circuito cargado?
¿Puedes enchufar el cable de puente en 2 ranuras diferentes de tu protoboard? en algún momento, los contactos de la ranura pueden dañarse y volverse resistentes.
He tenido problemas de conexión con placas de prueba y cables de cobre desnudos. Ahora solo uso alambres estañados.
@JImDearden, el circuito estaba conectado al cargador USB cuando el osciloscopio estaba midiendo. No se conectó ningún otro circuito. Al medir Ω en el puente no había encendido. Al medir el voltaje en el puente, solo tenía conectado el terminal positivo del cargador USB. Déjame saber si esto no responde a tu pregunta.
@vrleboss, acabo de intentar conectar el osciloscopio directamente a los terminales del puente mientras el puente estaba conectado a la placa de pruebas y eso produjo el voltaje que esperaba, por lo que debe haber algún problema con la placa de pruebas. Gracias.
@BruceAbbott, acabo de probar usando lo que creo que es un alambre estañado y eso solucionó el problema. El cable original era de cobre. Gracias.
Como comentario aparte: no pegue sondas de alcance en su placa de prueba de esa manera. ¡Si la sonda se cae hacia un lado, destruirá los contactos en el tablero! Si necesita medir un voltaje en la placa de prueba, conecte un cable corto y use el accesorio de clip en la sonda.

Respuestas (1)

Pregunta: ¿Por qué el riel de alimentación y el riel Vcc no muestran el mismo voltaje?

Está viendo el efecto del consumo actual de su 74LS173. Usando la Ley de Ohms, la caída de voltaje que está viendo, que parece ser de hasta (5,08 V - 4,92 V =) 0,16 V, significa dos cosas:

  • Debe haber una resistencia entre los puntos de medición.
  • Debe haber una corriente que fluya entre los puntos de medición.

Un punto a tener en cuenta es que no tiene condensadores de desacoplamiento apropiados cerca de los circuitos integrados TTL. Si bien no es la causa del comportamiento que observa, puede obtener un comportamiento IC incorrecto como resultado de su omisión.

Ahora volvamos a la diferencia de voltaje medida. Usted dijo:

El cable de puente se mide para ser 0Ω

Aunque eso no es cierto en un sentido absoluto, si asumimos que el cable de puente en sí tiene una resistencia realmente insignificante, entonces hay una resistencia no despreciable en otros lugares, probablemente en los contactos de la placa (como se menciona en el comentario de vrleboss ) .

Como solo ha medido la diferencia de voltaje, hay dos "incógnitas":

  1. el consumo de corriente del IC, y
  2. la resistencia entre los puntos de medición (no solo la resistencia del cable puente).

Tener dos incógnitas significa que no podemos saber cuál de ellos es inesperadamente alto (o tal vez ambos) hasta que tome más medidas.

En cuanto a la placa de pruebas, parece que existe el potencial (sin juego de palabras) de un consumo de corriente superior al esperado debido a las entradas flotantes. Los cables de puente conectados al pin 15 del 74LS173 y los pines 9 y 10 (que son todas entradas) parecen estar desconectados y, por lo tanto, flotando. Esta situación puede llevar a que un LS TTL IC consuma demasiada corriente. Si el IC consume demasiada corriente, entonces una resistencia relativamente pequeña podría producir la caída de voltaje que está informando, y el IC mismo también estaría notablemente caliente al tacto.

Dependiendo de su equipo de prueba disponible, sugiero:

  • Medición cuidadosa de la resistencia entre los puntos donde mide la caída de voltaje (con energía apagada, por supuesto).

    Intente usar diferentes contactos de tablero en la ruta de alimentación de ese IC, para ver si las medidas cambian.

  • medición cuidadosa de la corriente entre los puntos donde se mide la caída de tensión.

    Al medir la corriente, debe minimizar los efectos del "voltaje de carga" para evitar que la medición de corriente cause otros efectos secundarios.

La hoja de datos de TI 74173 y 74LS173 menciona una corriente de suministro típica de 74LS173 de 19 mA (página 7) en condiciones específicas. Sin embargo, si mis preocupaciones sobre las entradas flotantes son correctas, su circuito no cumple con las condiciones requeridas para esperar ese consumo de corriente, y no me sorprendería si es más alto que ese valor en su placa.

Tiene razón sobre el condensador, existe en otro módulo que no está visible en mi pregunta.
@RobinTheilade: para su información, si el capacitor que menciona existe en otro módulo, entonces no estará lo suficientemente cerca de esos circuitos integrados TTL en su foto para ser un capacitor de desacoplamiento efectivo para ellos . En lo que respecta a los circuitos integrados TTL en su placa de pruebas, no existe un condensador de desacoplamiento en otro módulo (debido a la inductancia del cableado entre ellos y el otro módulo).
vrlsboss estaba en el camino correcto, pero Bruce Abbott tenía la respuesta, los cables de cobre junto con la placa de pruebas producen 2 Ω mientras que los cables estañados producen 0,1 Ω, ambos medidos sobre un riel de 5 puntos. Acerca de los pines desconectados, fui yo quitando componentes para simplificar el circuito para la depuración. Gracias por su respuesta detallada.
No he pensado en la inductancia. Estoy siguiendo la guía de Ben Eater sobre cómo construir una computadora de 8 bits ( enlace ) y aunque no siempre lo hace según el libro, parece que todavía funciona para él. Pero supongo que no está de más agregar algunos condensadores más.
@RobinTheilade: me alegro de que mi respuesta haya sido útil. Como expliqué, la resistencia estaba involucrada en alguna parte, como ha confirmado al realizar la medición de resistencia que sugerí. En ese video que vinculó, aunque algunos cables relacionados con la alimentación aún están ocultos, parece haber un condensador de desacoplamiento en la placa de prueba, que está oculto en la vista inicial. Mire alrededor de las 5:40 en el video, en la esquina superior izquierda. Ciertamente no está siguiendo las mejores prácticas para el desacoplamiento, pero una velocidad de reloj lenta y buenas fuentes de alimentación podrían permitir el desacoplamiento mínimo. Puede o no tener tanta suerte. ¡Tú eliges si te arriesgas!