Siemens LSL-Chps (Langsame störsichere Logik)

    Kenn jemand die Siemens LSL-Chips aus den 1970ern?. Das LSL steht hier für "langsame störsichere Logik". Die Chips sind im Leybold Simulog drin und werdendirekt mit 12 Volt betrieben. Ich finde leider keine Datenblatt oder ein Datenbuch zu den Chips.


    Zum Beispiel der Siemens FLH151. Der ist Pin-kompatibel zum 7450.


    Man bekommt die Chips als NOS-Ware noch bei ebay und anderen ebay-Händlern. Also der Austausch der defekten Chips sollte prinzipiell kein Problem sein.

    Was mich jetzt aber sehr wundert ist, dass in einem Modul der FLH151 gegen einen SN7450 ersetzt wurde und das funktioniert.

    Ich habe jetzt noch nicht gemessen, welche Spannungen an den Chips anliegen, dazu komme ich erst am Wochenende. Ich weiß nur, dass die Module direkt mit 12V betrieben werden. Und da ist kein Spannungsregler drauf. Nur ein größerer Transistor.


    So sieht das Modul mit dem SN7450N aus, wo eigentlich ein FLH151 sitzen sollte. Ich habe andere im Prinzip baugleiche Module, wo dort ein FLH151 verbaut ist.


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    Douglas Adams: "Everything, that is invented and exists at the time of your birth, is natural. Everything that is invented until you´re 35 is interesting, exciting and you can possibly make a career in it. Everything that is invented after you´re 35 is against the law of nature. Apply this list to movies, rock music, word processors and mobile phones to work out how old you are."

    Zitat von kkaempf

    Aus einem Nachlass habe ich eine ganze Reihe von Siemens FLH/FZH/FZJ Chips erhalten.

    Bei Bedarf bitte melden ;)

    Vielen Dank! Ich bin gerade am Schauen, welche Chips kaputt sind. Ich habe bisher vier defekte identifiziert, weilß aber noch nicht, ob es jeweils die ICs sind oder nur die Ausgangstransistoren.


    Deswegen bin ich ja auf der Suche nach einem Datenblatt.

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    Zitat von mikemcbike

    Ich kenne die Siemens FLx Serien eigentlich nur als Äquivalente für die 74xx Reihe und die werden mit 5V betrieben.

    Der SN7450 packt keine 12V...

    Ich war bisher fest davon ausgegangen, dass diese Chips in der Schaltung mit 12 Volt betrieben werden. Der SN7450 hat mich jetzt auch zweifeln lassen.

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    Weil mir das keine Ruhe gelassen hat, habe ich jetzt mal direkt gemessen. Aber bei der Schaltungstechnik schwirrt mir gleich wieder der Kopf.


    Also die Module bekommen von der Grundplatte 12 Volt (gemessen 10,7). Im Modul messe ich zwischen Vcc und GND der Chips 5 Volt. Der Transistor hängt in der Masseleitung der Chips.


    Wenn ich die Logikpegel an den Chip-Eingängen gegen GND des Chips messe, sehe ich auch 5 Volt. Aber wenn ich den Logikpegel zwischen einem Modul-Anschluss mit konstantem Low-Pegel gegen einen High-Pegel messe, habe ich wieder 10,x Volt. Ich denke, dass die Ausgangstransistoren diese Spannung rausgeben. Und die Eingänge der Chips kommen mit dem 10 Volt klar, weil die Masse angehoben ist. :wacko:


    Also die Chips arbeiten tatsächlich mit 5 V. Deswegen hat auch der SN7450 keine Probleme.


    Dass der Transistor als Spannungsregeler arbeitet, darauf bin ich nicht gekommen. Und wenn da nicht zufällig der SN7450 in dem einen Modul dringewesen wäre, dann hätte ich die 12 Volt als Spannungsversorgung für die Chips auch nie in Frage gestellt. :rolleyes:

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    Zur Info hier nochmal die Aufbau:


    Das Grundboard wird, wie schon gesagt, mit 12 Volt versorgt und verteilt die Versorungsspannung an die Buchsen. An den Buchsen messen ich die 10,7 Volt.

    Hier sieht man nochmal das Prinzip. Und hier hat auch mal jemand den Logikpegel nachgemessen und kommt auch auf ca. 10 Volt. Das Bild stammt aus dem Internet.



    Wie das Modul aufgebaut ist, hatte ich ja oben schon gepostet. Ausser dem Transistor und 2 Kondensatoren und vielleicht noch ein paar Widerständen ist da nichts, was nicht mit der Logik zu tun hat. Aha, da ist noch eine Zenerdiode! (ZF 5.6) .

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    FLx ist ganz normal TTL - eben Siemens Schreibweise. Das 74xx equivalent steht meist freundlicherweise auch drauf ;)

    FZx wäre allerdings tatsächlich 12 Volt.


    Ach und die kleinen Module sind pur Transistoren und arbeiten direkt auf 12V.


    Die großen sind Ein-/Ausgangsseitig kompatibel dazu.

    Zitat von Reinhard

    FLx ist ganz normal TTL - eben Siemens Schreibweise. Das 74xx equivalent steht meist freundlicherweise auch drauf ;)

    FZx wäre allerdings tatsächlich 12 Volt.

    Das führte vermutlich zu der Verwechslung und der Annahme, dass die Chips in den Modulen mit 12 Volt arbeiten. Aber wie gesagt, ohne Datenblatt war das für mich nicht ersichtlich.


    Zitat von Reinhard

    Ach und die kleinen Module sind pur Transistoren und arbeiten direkt auf 12V.

    Die großen sind Ein-/Ausgangsseitig kompatibel dazu.

    Das erklärt dann, warum die Module mit einem Logikpegel von 12 Volt arbeiten.

    So langsam lichtet sich der Nebel. ;)


    Dann kann ich mich jetzt mal an die systematische Fehlersuche machen. Wenn das Teil funktioniert, werde ich es hier noch im Detail vorstellen. Das ist das genialste Mikrocontroller-Lehrsysstem, das ich kenne. Auf Hardwareebene, weniger bei der Software. Da versteht man auf einem Blick bis auf's einzelne Gatter herunter, wie ein Mikrocontroller funktioniert.


    Hier ein erster Test, um defekte Module zu finden:

    https://www.youtube.com/watch?v=wRpRH2wrDxY


    Man sieht die roten Punkte auf den Modulen. Das sind defekte Ausgänge. Ein Chip mit zwei D-FlipFlops ist anscheinend komplett hinüber.

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    Für FZx habe/hatte ich mal Datenbücher... Derzeit kann ich diese nicht finden.


    Aber man findet online schon etwas:


    Langsame störsichere Logik – Wikipedia
    de.wikipedia.org

    https://www.tvsat.com.pl/pdf/F/fzhxx.pdf

    In dem Wiki-Artikel steht jetzt auch wieder 12 und 15 Volt. Und ich sehe an dem Link, dass ich da auch schon mal drauf war.

    Der Artikel liest sich so, als hätten LSL-Bausteine generell die hohe Spannugen. Das ist alles nicht sehr hilfreich, wenn es LSL-Bausteine mit 12 und mit 5 Volt gibt. :pinch:


    Gesucht wird noch ein Datenblatt zu den Siemens FHx-Bausteinen. ;)


    Ich habe hier ein Siemen-Datenbuch (als PDF) von 1976/77 "analog integrated circuits". Die sind die FH-Typen alle aufgeführt, aber leider ohne Daten.

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    Zitat von Enrico

    Ich da doch nur genau ein Datenblatt zu FLH.

    Aber sehr langsam ist der schon.

    Ein Datenblatt! :anbet:


    Ja, die sind langsam. Wie der Name schon sagt. ;)


    Aber warum muss er schneller sein als notwendig. Erzeugt mehr Störungen und stellt unnötige Anforderungen an die Spannungsversorgung. In den Leybold-Modulen gibt es keine Pufferkondensatoren. Ich vermute, dass man darauf bei den LSL-Bausteinen komplett verzichten konnte.

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    Das steht ja auch schon auf den Chips drauf. ;)

    Jeweils die FLx-Bezeichnung und die Bezeichnung aus der 74er Reihe. Das ist alles schon bekannt.

    Alles was fehlte, war lediglich ein Datenblatt mit den elektrischen Eigenschaften.

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    Die FZ-Serie findet sich im 1976er Digitale Schaltungen-Datenbuch von Siemens, was leider wohl nicht im Netz ist; ein Auszug steht unter https://www.mikrocontroller.net/attachment/410939/lsl.pdf
    Die FL-Serie sind die Pro-Electron-Benennung für die 74er-Bausteine, wobei die ersten beiden Buchstaben FL die TTL-Serie bezeichnen, der 3.Buchstabe sagt etwas über die Art, z.B. H sind Gatter, J, Flipflops, K Monoflops, etc.
    Auch wenn obiges Siemens-Datenbuch nicht im Netz ist, kann man allerdings trotzdem rausfinden, welche Bezeichnung welchem 74er entspricht; eine entsprechende Tabelle steht interessanterweise im Analoge Schaltungen-Datenbuch http://www.synfo.nl/datasheets…G-INTEGRATED-CIRCUITS.pdf

    Zitat von detlef

    Das steht ja auch schon auf den Chips drauf. ;)

    Jeweils die FLx-Bezeichnung und die Bezeichnung aus der 74er Reihe. Das ist alles schon bekannt.

    Alles was fehlte, war lediglich ein Datenblatt mit den elektrischen Eigenschaften.

    Stimmt, war ja auch nur die Zusammenfassung der Beiträge /Infos für die Mitleser,


    kkaempf


    FZH141 2*Nand

    FZJ111 Flankengesteuerte JK - Master Slave, Pinning ist aber unbekannt

    Nachtrag: Ich habe in meinem Archiv doch noch ein schönes altes Datenbuch von Siemens gefunden: "Digitale Schaltungen MOS" von 1974/75, welches die FL- und FZ-Serien enthält. Muss ich bei Gelegenheit mal für Al Kossow scannen; Bitsavers hat das noch nicht.

    Zitat von kkaempf
    Zitat von detlef

    Das steht ja auch schon auf den Chips drauf. ;)

    Jeweils die FLx-Bezeichnung und die Bezeichnung aus der 74er Reihe. Das ist alles schon bekannt.

    Da möchte ich doch mal leise widersprechen ...

    Ich sprach von den FLx-Chips. Die FZx-Chips arbeiten ja mit 12 Volt und sind nicht kompatibel. ;)


    Die ersten beiden Fehler sind schonmal behoben. Eine kalte Lötstelle und ein Wackelkontakt am Lämpchen.


    Mein Hauptproblem sind im Moment noch die fehlenden Kabel. Die Leybold-Bananenstecker sind sehr klein. Wenn man da normale Bananenstecker draufsteckt, wird alles sehr unübersichtlich und man sieht nichts mehr.

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    Ich habe noch ein altes Datenbuch von 1970 gefunden. Darin sind die FL-Bausteine als TTL-Bausteine mit 5V Versorgungsspannung aufgeführt.

    Dann steht da die FY100-Reihe mit vorläufigen Daten. Das sind ECL-Bausteine mit einer negativen Versorgungsspannung von -5V. Aber mehr als die NOR/OR-Bausteine FYH104 (8 Eingänge), FYH124 und FYH134 (2 NOR/OR mit je 4 Eingängen) war da nicht zu finden, wobei der Unterschied zwischen FYH124 und FYH134 nicht ausgeführt war. Danach scheint Siemens die ECL-Technik nicht weiter verfolgt zu haben.

    Dann kommt auch die "störsichere" FZ-Serie mit einer Versorgungsspannung von typisch 15 V, minimal 13,5 V und maximal 17 V. Kurioserweise können diese Bausteine auch im 12 V- Bereich betrieben werden und haben dann eine Versorgung von min. 11,4 V, typ. 12 V und maximal 13,5 V. Intern ist die Logikverknüpfung dieser Bausteine als Dioden-Widerstands-Logik ausgeführt, die über eine Zenerdiode auf einen Transistor geht. Die Basis dieses Transistors ist bei einigen Bausteinen nach draußen geführt. Die Ausgangsstufe ist wie bei TTL-Bausteinen üblich aufgebaut.


    Auch erwähnt sind Bausteine in (P-)MOS-Technik der Serie GD100, die mit einer Drain-Spannung von -20 V und einer Gate-Spannung von -30 V betrieben werden. Das waren Gatter mit nur wenigen MOS-Transistoren. Benutzt wurden diese beispielsweise um PMOS-Mikroprozessoren aus Einzelgattern aufzubauen, um die Logik zu testen ehe erste Muster des Schaltkreises als Ganzes gefertigt wurden.


    Von einem anderen Hersteller (vermutlich Telefunken) gab es auch eine langsame DIoden-Transistor-Logik "DTL", mit der Bezeichnung FPJ, die mit 12 V betrieben wurde und vermutlich mit den FZ-Bausteinen von Siemens kompatibel ist. Da gibt es die beiden Bausteine FPL 101 und 103, die 5V- TTL-Pegel auf 12 V - Pegel konvertieren und FPL 111 und 113, die 12-V-Signale in TTL-Signale wandeln. Leider fehlen mir dazu nähere Daten.

    In meinem Beitrag #27 habe ich geschrieben: "Die Basis dieses Transistors ist bei einigen Bausteinen nach draußen geführt.". Dieser Anschluss laut Angaben im Datenbuch ist für den Anschluss einer Integrierkapazität vorgesehen, die eine Verlängerung der Schaltzeiten und dadurch eine Erhöhung der Störsicherheit bewirken kann. Während ohne zusätzliche Kapazität die Schaltzeit trising (positive Flankendauer) etwa 200 ns, tfalling (negative Flankendauer) 500 ns die "Paarlaufzeit" tp für ein Gatter etwa 300 ns beträgt, steigen bei einer Kapazität von 110 pF tr auf 11us, tf auf 3 us und tp auf 9 us ("u" steht hier für mikro). Ein wenig hängen die Zeiten von der internen Komplexität der Gatter ab. Interessant ist noch die Abhängigkeit von der Versorgungsspannung. Bei einem NAND-Gatter betragen die Laufzeiten bei einer Versorgung mit 12V ohne zusätzliche Kapazität beispielsweise:

    tr min 210 ns, typ 350 ns und max 490 ns,

    tf min 70 ns, typ 120 ns und max 170 ns,

    tp typ 350 ns .

    Bei einer Versorgung mit 15 V ändern sich die Zeiten wie folgt:

    tr min 250 ns, typ 410 ns und max 580 ns (diese Zeit wird größer),

    tf min 50 ns, typ 85 ns und max 120 ns (diese Zeit wird kleiner),

    tp typ 350 ns (die Paarlaufzeit bleibt praktisch unverändert).