TTL 74 LS 164 Ausgänge mehrfach verwenden

[Dadderich]

Hallo liebe Foristen!
Zu meiner Person:
Bin neu hier. Erhoffe mir für meine manchmal vielleicht dämlich erscheinenden Fragen Antworten von Fachleuten. Meine Vorbildung besteht aus Detektorradiobastelleien in früher Jugend. Elektronik hat mich fasziniert, wurde aber nicht zum Beruf. Ich beschränke mich auf Basteleien für den Modellbau. Arduino & Co sind für mich böhmische Dörfer und ich verwende sie nicht. Ich will mit einfachen Messgeräten nachschauen können, wenn eine Schaltung nicht (mehr) geht.
So habe ich heute einige Fragen zum TTL 74LS164 (Schieberegister).
Er ist aufgebaut und wird von einem AMV ( 2x BC337, Elko, und etwas Hühnerfutter)
getaktet. An die 8 Ausgänge des ..164 habe ich testweise LC LEDs gegen Masse gehängt. Der Pin 1 liegt an + 5V, der Pin 2 wird von einem BC337 immer dann mit LOW versorgt, wenn einer der 8 Ausgänge HIGH schaltet. So gibt es bei den 8 LEDs einen wandernden Laufpunkt. So weit funzt alles.
Meine Frage ist jetzt: Jeder dieser 8 Ausgänge soll mehrere " Dinge" schalten.
Kann ich dafür jeweils pro Ausgang 1 BC337 ansteuern und dann von dessen Kollektor über Dioden die einzelnen "Dinge" ansteuern ( z.B. Relais, Flip-Flop umschalten usw.
Mir ist dabei klar, dass der BC337 nur einen bestimmten Ausgangsstrom verfügbar hat. Was mir nicht klar ist: müsste ich stattdessen je "Ding" einen extra BC337 an den Ausgang hängen?
Bitte bei Antworten kein Fachchinesisch, bin wie gesagt blutiger Laie, kein Elektroniker. Wenn die Frage Antworten bringt, die mir weiterhelfen, dann habe ich noch weitere Fragen zu dem TTL.
Vielen Dank für eure Antworten.
Gruß Jürgen

[komo]

Kann ich dafür jeweils pro Ausgang 1 BC337 ansteuern und dann von dessen Kollektor über Dioden die einzelnen "Dinge" ansteuern ( z.B. Relais, Flip-Flop umschalten usw.

Ja, so kann man das machen.

Mir ist dabei klar, dass der BC337 nur einen bestimmten Ausgangsstrom verfügbar hat

Dies sind nach Datenblatt 800mA.

müsste ich stattdessen je "Ding" einen extra BC337 an den Ausgang hängen?

Ja.

[BernhardS]

Musst halt immer die Stromverstärkung des Transistors im Hinterkopf haben.
Wenn ein Transistor eine Stromverstärkung von 100 hat und soll 100mA schalten,
dann braucht er dazu mindestens 1mA Strom in die Basis - in Wirklichkeit mehr,
sonst schaltet er nicht sauber.
Die 74LS können (so hoffe ich) etwa 8mA liefern. Man sollte das aber nicht ausnutzen.

[anders]

Meine Frage ist jetzt: Jeder dieser 8 Ausgänge soll mehrere " Dinge" schalten.

Präzisiere das mal (Schaltplan), oder besser noch: Schreibe mal, was der ganze Drahtverhau am Ende bewirken soll.
Auch ein Foto des jetzigen Aufbaus ist sinnvoll.

Generell vermeidet man die Vermischung von Logikschaltkreisen und Analogelektronik, weil man dafür bestimmte analoge Eigenschaften der Logikschaltungen genau kennen muss, die Hersteller diese i.d.R. aber nicht garantieren.
Das betrifft z.B. deinen Oszillator, der vermutlich sehr schlechte Flankensteilheiten aufweist. Damit funktioniert das Takten des '164 dann nur zufällig.
Ich hätte an der Stelle wohl einen '14 verwendet, von dem ein Gate über einen Widerstand (1k) zurückgekoppelt wird, und ein einziger Kondensator am Eingang bestimmt dann die Frequenz.

Falls das nur ein Lauflicht werden soll, könnte man auch an die Verwendung eines Zählers (z.B. '93) und eines Decoders ('138) denken und den Decoder dann die 8 LED direkt ansteuern lassen.

Falls die Schaltung aber mit Batterie betrieben werden soll, wird man besser CMOS-ICs nehmen, die bei so niedrigen Schaltgeschwindigkeiten fast keinen Strom (ein paar µA) brauchen.
Dazu müsste man aber das Gesamtkonzept kennen und nicht nur, welche ICs zufällig bei dir in der Wühlkiste liegen.

Von der Verwendung der veralteten Low-Current-LED solltest du dich verabschieden.
Moderne LED sind bei geringen Strömen von vllt 2mA mindstens genau so hell, aber sie vertragen auch mehr. Vor allem aber bekommst du sie allen Farben!

[Dadderich]

Hallo zusammen!
Sorry, hat etwas gedauert, bis ich antworten konnte.
Vielen Dank für eure Antworten.
Wenn ich die richtig interpretiere, kann ich - unter Beachtung des Pin- out beim 74LS164 von maximal 15mA- mehrere BC337 ansteuern.
Alternativ wäre auch meine zweite Lösung möglich, einen BC337 ansteuern und dann von dessen Kollektor über Dioden den Ausgang aufzufächern.
Immer unter Beachtung der zulässigen Spannungen / Ströme.
Ich werde dem 74LS164 noch 100nF zwischen Pin 7 und 14 (+ und -) gönnen.

Die Lc-LEDs verwende ich zum Testen ( muss man ja nicht wegwerfen, nur weil es mittlerweile was besseres gibt).
Wenn der Transistor-AMV zu wenig steile Impulse liefert, werde ich einen NE555 nehmen. Bis jetzt geht's aber wohl.

Spannungsquelle: exakte 5V, bestmöglich gesiebt (3A, mit ca 10.000uF).

Letzte Fragen:
Ich will den letzten Impuls (Pin13) des 74164 u.a. dafür verwenden, den AMV auszuschalten und gleichzeitig ein Reset auf Pin 9 des 74164 zu geben.
Damit will ich gewährleisten, dass beim Wiedereinschalten des AMV der 74LS164 wieder bei Pin3 anfängt "zu zählen".
Wie verhält sich der 74LS164 beim ersten Spannungsanlegen und gleichzeitigen Start des AMV; beginnt der 74164 dann immer mit dem "Zählen von 0 bis 8" oder müsste man an Pin 9 (Reset) neben 2,2K an Plus zusätzlich einen Elko 1uF an Minus legen (bei einem Flip-Flop kann man ja auch mit einem 1uF elko an die Basis eines der beiden Transistoren eine Einschaltstellung definieren)
Ist mein Gedankengang da richtig?

Wer wollte wissen, was der ganze Drahtverhau letztlich bewirken soll:
Von mehr als 250 Magnetartikeln einer Modellbahn jeweils zusammengehörende Spulen automatisiert sequentiell schalten, andere Ereignisse auf der Anlage zeitversetzt ein-/ ausschalten.

Gruß Jürgen

[BernhardS]

Ein Porsche, der einen Anhänger mit Holzrädern zieht, wäre ein passender Vergleich.

Wie auch immer. Ich hab nur ganz kurz ins Datenblatt geschaut. Der Clear setzt alle Ausgänge
auf Low und einen dort angeschlossenen (NPN) Transistor auf Aus.

[anders]

So, gerade habe ich einen längeren Beitrag geschrieben, der verschwunden ist, als ich die Vorschau drückte.
Nochmal schreibe ich das nicht.
In Kürze:

Ich werde dem 74LS164 noch 100nF zwischen Pin 7 und 14 (+ und -) gönnen.

Gut!
Generell nicht mit solchen Kondensatoren geizen, besonders in der Nähe von Impuls gesteuerten Teilen wie Flip-Flops oder Zählern.
Aber auch in analogen Schaltungen vermeidet man damit unerwünschte Kopplungen.
Die Masseleitungen sind überhaupt die wichtigsten, und wohl über 90% der Probleme mit nicht funktionierenden Selbstbau-Schaltungen gehen auf deren Vernachlässigung zurück.

Wenn der Transistor-AMV zu wenig steile Impulse liefert, werde ich einen NE555 nehmen.

Krampf!
Bleib in der Familie der verwendeten Logik-ICs und such dir ein invertierendes Teil mit Schmitttrigger-Eingängen aus. Dazu noch einen Widerstand und einen Kondensator: Fertig ist der Oszillator mit artgerechten Impulsen.

exakte 5V, bestmöglich gesiebt (3A, mit ca 10.000uF).

Krücke und völlig falscher Ansatz.
Nimm einen oder mehrere Festspannungsregler-ICs. Die dicken Elkos gehören VOR den Regler. Auf der Lastseite, wo die ICs sehr kurze und steile Stromimpulse verursachen, haben sie fast keine Wirkung mehr.
Dafür sind die in der Schaltung verstreuten 100nF Kondensatoren da.
Ausserdem willst du ja wohl kein konventionelles 10A-Netzteil bauen, wenn es reichlich PC-Netzteile vom Schrott gibt?

Ich will den letzten Impuls (Pin13) des 74164 u.a. dafür verwenden, den AMV auszuschalten

Kannst du machen, indem du den obigen Oszillator nicht mit einfachen Invertern, sondern mit Logik-Gattern aufbaust. Je nach Schaltung bleibt der Oszillator dann mit Ausgang H oder L stehen.

und gleichzeitig ein Reset auf Pin 9 des 74164

Gleichzeitig gibts nicht. Das zu unterstellen führt nur zu tagelanger Fehlersuche. Logik geht mit "wenn - dann".

Wie verhält sich der 74LS164 beim ersten Spannungsanlegen

Gewöhnlich haben diese ICs kein "Power On Reset", d. h. mehrere Flipflops nehmen zunächst eine unbekannte Kombination von 1 und 0 ein.
Deshalb verwendet man bei größeren Schaltungen meist einen zentralen Reset-Generator, der u.U. auch verschiedene Versorgungsspannungen in bestimmter Reihenfolge einschaltet.

Ist mein Gedankengang da richtig?

Nein. Du solltest nicht analoge Schaltungstechniken auf Digitalbausteine anwenden.

Des weiteren:

Jeder dieser 8 Ausgänge soll mehrere " Dinge" schalten.
Kann ich dafür jeweils pro Ausgang 1 BC337 ansteuern und dann von dessen Kollektor über Dioden die einzelnen "Dinge" ansteuern ( z.B. Relais, Flip-Flop umschalten usw.
Mir ist dabei klar, dass der BC337 nur einen bestimmten Ausgangsstrom verfügbar hat. Was mir nicht klar ist: müsste ich stattdessen je "Ding" einen extra BC337 an den Ausgang hängen?

Krampf!
Anstatt einen Bipolar-Transistor ansteuerungsmässig verhungern zu lassen, nimmt man heute MOSFETs, die rein spannungsmäßig angesteuert werden.
Für 20 Cent kann man locker 2 Ampere schalten, und fürn Euro bekommst du Typen, die für 80A gut sind.
Du solltest dich aber von der 74LS-Serie verabschieden, sondern lieber zur 4000er CMOS Serie greifen, denn die ist versorgungsmäßig viel anspruchsloser. Läuft von 3V bis 18V und verbraucht nur µA. Damit ist Batteriebetrieb oder der batteriegestützte Erhalt eines Zustands möglich.
Weiterhin sind die 4000er etwas langsamer als 74LS, und der Eingangspegel bei dem zwischen H und L unterschieden wird, liegt bei der halben Speisespannung (ca. 1,4V bei 74LS).
Beides kommt der Störsicherheit zugute.

Mit einer Versorgung von 9V kannst du sowohl die Logik-Level Mosfets ansteuern, die am Gate nur 10V vertragen, sowie auch ältere und preisgünstige Typen, die bis zu 20V vertragen, aber wenigstens 5V sehen wollen.
TTL-Schaltungen erreichen aber nur eine Ausgangsspannung von ca. 3,5V oder man braucht zusätzliche Pull up Widerstände nach 5V.