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Erfahrungen mit ESD-Schutzdioden am Controlport?

  • Das ist auch ein interessanter Ansatz, hat Vor- und Nachteile, würde ich sagen.

    welche nachteile hat es denn?

    gruß
    helmut


    Spontan fällt mir ein:

    • Man muss die CIAs i.d.R. erst auslöten.
    • Man kann damit nur die CIAs schützen.


    EDIT: Ein großer Vorteil ist natürlich, daß man mit diesem Modul die komplette CIA schützen kann, egal über welchen Port die Überspannung reinkommt.

  • Man muss die CIAs i.d.R. erst auslöten.
    Man kann damit nur die CIAs schützen.

    aber darum geht es ja?
    um die cias und die anderen ics, die man auch mit adaptern schützen möchte.

    und das extra auslöten haben wir auch nicht gemacht.
    nur wenn der kunde es so wollte und er auch das neue ersatz ic mit bezahlte.

    die ausgelöteten ics haben wir teilweise dann noch verrechnet.
    da hatten wir private kunden, die sich über diese ausgelöteten ics, die ja ok waren, sehr gefreut haben.

    wir haben unten, eine sehr dünne platine, huckepack gelötet.
    aber nur wenn die verschiedenen ics eingelötet waren. oder es oben platzprobleme gab.
    dann unten auf den ic sockel gelötet. so sah es von oben normal aus.

    sonnst die gleiche platine oben steckbar bestückt.

    wie bereits geschrieben, nicht nur für die cias, sondern auch für die anderen ics dann auch mit gemacht.

    einen nachteil hatte es aber doch, die so umgebauten cbm, c64 und andere boards,
    mussten immer zuerst die spannung bekommen, als die anderen geräte.

    gruß
    helmut

  • wir haben unten, eine sehr dünne platine, huckepack gelötet.

    DAS kann man natürlich machen, und die Idee finde ich auch sehr gut!


    Aber das ist nicht das, was von meinem speziellen Freund axel81l da in der Bucht angeboten wird. Was er da anbietet, ist ein Zwischensockel, in den der CIA gesteckt werden muss. Und dafür MUSS der IC dann ausgelötet werden:


    Und die dort angebotene Lösung ist halt auch nur für den CIA.

  • DAS kann man natürlich machen, und die Idee finde ich auch sehr gut!

    danke, das machte ich oft so. auch um irgendwelche signale dann abzugreifen für erweiterungen.

    Aber das ist nicht das, was von meinem speziellen Freund axel81l da in der Bucht angeboten wird. Was er da anbietet, ist ein Zwischensockel, in den der CIA gesteckt werden muss. Und dafür MUSS der IC dann ausgelötet werden:

    dann habe ich es wohl ja ganz falsch verstanden, was du meintest.
    nicht die schutzschaltung sondern die konstruktion?

    das habe ich, bei meinen (test) adaptern, auch ganz anders gelöst und viel kompakter und günstiger.
    wenn man ein gesockeltes ic dann auch schon hat oder man es sockeln möchte.

    oder man eine sehr flache huckepack clip version man oben dann montiert und fixiert.
    dann geht es auch ohne löten.

    ist aber auch für ganz andere sachen vorgesehen gewesen, als nur für einen esd schutz.

    gruß
    helmut

  • Und das IMHO nicht gerade günstig... :-(

    ups... da musste ich mir doch die brille anziehen und den preis erst mal ansehen......

    ich habe, letztes jahr, für meinen reparaturkurs, für solche (universal) adapter ursprünglich
    5 euro maximal einkalkuliert inklusive der ganzen bauteile.

    die bauteile habe ich mir schon, teilweise zu tausenden, mir damals dafür schon zugelegt.
    leider ist es ja an dem layout bisher gescheitert.
    nun versuche ich es mal mit dem easyeda mal selbst. und ich hoffe das ich manche sachen,
    bis zu der nächsten doreco-party und der cc auch hinbekomme.

    ein paar leute wollten mir da auch mit dem easyeda helfen :)

    Ein Layout für "unten drauf" können "wir" auch selber machen. LP Stärke dann ca. 0,6 mm. Ähnlich den Controlport Platinen.

    :thumbsup: super, dann muss ich schon eine simple sache nicht selbst mühsamm verwirklichen.

    und ich kann mich anderen dingen widmen.
    so weitere über 100 simple test usw. schaltungen habe ich auf meiner to do liste.

    die ich eigentlich noch, in meinem leben, verwirklichen wollte.
    wenn mir meine augen und meine hände nicht inzwischen solche probleme machen würden.

    gruß
    helmut

  • auch die schutz dioden für den iec bus umbau haben wir so damals gemacht.
    so mussten wir die boards nicht so umständlich nachträglich umbauen, wie commodore damals.
    und wir haben es auch dann für viele andere signale gleich mit gemacht. z.b. für signale auf dem userport.

    da hatte ich einen universal dip24, 28, 32, 40 und 64 platine.
    wo man dann die pins so bestücken konnte, die man auch schützen wollte.

    bei wichtigen signalen, die teilweise in einer produktionsmaschine über längere kabel verlegt wurden,
    oder extern zu sensoren und boards gingen,
    habe ich damals sogar die dioden schutzschaltung stärker ausgeführt.
    weil es da schonmal passierte, das die 1n4148 / 1n914 hops gingen.

    so benutzte ich sogar dann die 1n400x dioden da erstmal zuerst.

    dann kam ich irgendwann auf die idee, doch da kleine brückengleichrichter zu benutzen.
    so hat man dann auch platz und geld gespart. den mit einem brückengleichrichter kann man
    dann sogar 2 pins gleichzeitig schützen.

    manch einer, hat bei meinen schaltungen, sich gewundert und darüber diskutiert,
    warum ich da soviele gleichrichter auf meinen platinen habe ;)
    die dachten ich habe da soviele spannungen auf den boards ;)

    die gleichrichter haben eine etwas höhere durchlassspannung, das war ursprünglich meine befürchtung.
    aber die ganzen damaligen digital ics, z.b. die ttl und die commodore ics, können bis zu 7v ganz kurz vertragen.
    ich kann mich nicht erinnern das die gleichrichter hops gingen wie die 1n4148.
    trotzdem gibt es aber situationen, da kann man nicht alles absichern.

    gruß
    helmut

  • hier mal kurz eine zeichnung,
    manchmal kann auch alles sehr einfach sein ;)

    ich habe es auch damals nie bei anderen gesehen, die es auch so machten wie ich.
    mit dem gleichrichter. die meisten haben ja ihre ports oder leitungen damals garnicht geschützt.

    ich kam ursprünglich, auf die idee, mit den zusätzlichen schutzdioden, anfang der 70er,
    als ich die innenschaltung der damals neuen cd4000er serie gesehen habe.

    die normalen ttls hatten keine solche schutzschaltung.
    und ich habe es erst in den 4000ern entdeckt und mich darüber gewundert.
    was die da doch machen und wofür. ich konnte ja kein englisch.
    da konnte ich damals mehr worte in russisch, das brachte mir aber nichts bei den datenblättern ;)

    ca. 10 jahre später, in den cmos ttl ics, den hc, ahc und den ..hct, sind die schutzdioden auch dann mit eingebaut worden.

    gruß
    helmut

  • EDIT: Ein großer Vorteil ist natürlich, daß man mit diesem Modul die komplette CIA schützen kann, egal über welchen Port die Überspannung reinkommt.

    Kritische Stimmen meinen, dass solche Schutzdiode entweder möglichst dicht am IC-Pin sein sollten

    oder direkt am Ursprungsort (User-Port-Kontakte) und daher manche dieser "Zwischensockel" nicht wirklich schützen,

    da die Schutzdioden auf den Adaptersockelplatinen zu weit von den Pins entfernt seien.

    Wäre spannend, hier mal Versuchsvideos zu sehen (ungeschnitten), wo bei so geschützten Rechnern

    im laufenden Betrieb Module am User-Port gezogen werden - und was dann passiert.

    Oder Versuche mit Kunststofffolien, die einem die (Arm-)Haare zu berge stehen lassen und anschließendem

    "Angrabbeln" der Userport-Pins.

  • Kritische Stimmen meinen, dass solche Schutzdiode entweder möglichst dicht am IC-Pin sein sollten

    oder direkt am Ursprungsort (User-Port-Kontakte) und daher manche dieser "Zwischensockel" nicht wirklich schützen,

    da die Schutzdioden auf den Adaptersockelplatinen zu weit von den Pins entfernt seien.

    ein ic zwischensockel ist ja direkt in der nähe eines ics.
    es gibt da aber keine hundertprozentige esd lösung.
    aber besser als garnichts.

    Wäre spannend, hier mal Versuchsvideos zu sehen (ungeschnitten), wo bei so geschützten Rechnern

    im laufenden Betrieb Module am User-Port gezogen werden - und was dann passiert.

    Oder Versuche mit Kunststofffolien, die einem die (Arm-)Haare zu berge stehen lassen und anschließendem

    "Angrabbeln" der Userport-Pins.

    damals hatte ich genug von den commodore 65xx usw. ics und den drang es zu untersuchen und es besser zu lösen.

    so zerlegte ich ein piezo feuerzeug und testete mit dem eingebauten piezozünder damals die verschiedenen schaltungen.
    ab und zu hat es mich auch erwischt.

    so freuten sich aber meine kunden über meinen experimentierdrang um ein problem zu lösen
    und dann über meine erfahrungen. die ich immer gerne dann weiter gegeben habe.

    gruß
    helmut

  • ich habe ja bei der obrigen zeichnung, mit dem brückengleichrichter, als esd schutz,
    noch optional zwei widerstände eingezeichnet.

    wenn man dann nochmal dahinter die gleiche schaltung macht oder mit einzelnen schnellen dioden oder
    mit schottky dioden, dann habe ich damals die besten erfahrungen gemacht.

    der erste gleichrichter fängt das meiste ab, besonders auch die höheren spannungen und ströme.
    der nachfolgender gleichrichter oder besser die schnellen dioden fangen dann den rest ab.
    der strom wird durch die optionalen widerstände dann begrenzt.

    die erste schutzschaltung, z.b. mit dem gleichrichter, machte ich weit weg von dem eigentlichem ic.
    am besten direkt an den externen ports. da habe ich auch eine ganz dicke 5,6V z-diode parallel zu der 5V spannung geschaltet.
    weil ich dachte, wenn die überspannung in die versorgungsspannung abgeleitet wird, die z-diode da mit hilft.
    mit zusätzlichen kondensatoren. zuerst habe ich auch tantalkondensatoren dazu genommen. die explodierten aber.

    dann nochmal die schutzschaltung direkt am ic über einen widerstand.
    von esd wurde da eigentlich noch garnicht gesprochen. und esd, tvs und suppressor dioden gab es da wohl noch nicht.

    gruß
    helmut

    edit....
    die zweite schutzschaltung, nach dem widerstand benötigt man bei den modernen ics nicht mehr.
    die haben ja die schutzdioden inzwischen eingebaut. z.b. die 74hc...hct...avr atmel usw.

    edit....
    falls ich mal doch zu einem reparaturkurs komme.
    dann könnten wir mal ein paar ics versuchen zu zerstören.
    zuerst den strom über +V und auch über GND messen. dann den eingangsstrom eines port pins ohne belastung,
    dann seine treiberleistung für den high und den low pegel.
    dann werde ich mit dem piezozünder das ic quelen und danach alle messergebnisse vergleichen.

    viele ics funktionierten damals noch, aber die daten stimmten oft dann nicht mehr, sie hatten dann oft auch einen
    höheren stromverbrauch. so starben die eigentlich erst nach monaten.

    auch wenn man ein ic, falsch herum mal einsteckt, kann es sein, das es danach noch funktioniert.
    aber oft hat es eine macke und stirbt irgendwann doch. so sollte man es nicht mehr benutzen.

    gruß
    helmut

  • viele ics funktionierten damals noch, aber die daten stimmten oft dann nicht mehr, sie hatten dann oft auch einen
    höheren stromverbrauch. so starben die eigentlich erst nach monaten.
    auch wenn man ein ic, falsch herum mal einsteckt, kann es sein, das es danach noch funktioniert.
    aber oft hat es eine macke und stirbt irgendwann doch. so sollte man es nicht mehr benutzen.

    Genau diese Schäden sind die typischen ESD-/EOS-Schäden, die meistens auftreten, aber sich erst später sichtbar äußern, da über die Zeit die geschädigte Schaltung degradiert. Vom Normalanwender wird das dann auch gar nicht mit ESD/EOS in Verbindung gebracht. Das sind man dann nur in einer Halbleiteranalyse, in der man sich die physikalische Fehlerursache genau ansieht.

    Die Shift-Taste scheint auch defekt zu sein. Funktioniert zumindest in der Anwendungskette nicht. ;-)

  • Das sind man dann nur in einer Halbleiteranalyse, in der man sich die physikalische Fehlerursache genau ansieht.

    ... und bei Dir hat die Autokorrektur eine gewischt bekommen :rolleyes:


    echt spannende Ausführungen hier, da kriegt man noch was für sein Geld :thumbsup::thumbsup:

    (Helmut scheint mir ein kleiner Tesla zu sein :love:)

  • Fuffzehn Mann auf des toten Manns Kiste, Ho ho ho und 'ne Buddel mit Rum. :bgdev


    " Der Mensch ist die dümmste Spezies. Er verehrt einen unsichtbaren Gott und tötet eine sichtbare Natur, ohne zu begreifen daß diese Natur, die er vernichtet dieser unsichtbare Gott ist ."
    -Hubert Reeves, kanadischer Atom- und Astrophysiker. (*1932)

    " Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren ."
    -Benjamin Franklin (* 17. Januar 1706 in Boston - † 17. April 1790 in Philadelphia, Pennsylvania)

  • Danke, hatte ich schon gesehen!

    Der Preis ist auch nicht gerade günstig, obwohl es sich schon auszahlt wenn man zwei CIA`s grillt!

    Deshalb fragte ich ja ob hier einer sowas schon nachgebaut hat diesbezüglich!

    Die Lösung für den Controllerport würde mir schon reichen..

  • Deshalb fragte ich ja ob hier einer sowas schon nachgebaut hat diesbezüglich!

    Die Lösung für den Controllerport würde mir schon reichen..

    Ja, ich habe die aus Beitrag Nr. 17 mir vor einiger Zeit für meinen KU-Board nachgebaut. Mehr kann ich dazu nicht berichten. CIA läuft noch... :-)

    Das Layout von bigby (Beitrag 43) gefällt mir aber fast noch etwas mehr.