www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 4V7 oder BAV99W?


Autor: empi (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen.

Verwende derzeit in meiner Schaltung eine 4V7 um von +24V auf einen 
PIC-Eingang zu kommen. (Digitaler eingang)

hab vor einiger Zeit eine Variante mit der BAV99W Doppeldiode gesehen, 
die mir sehr gut gefällt. Wobei die "überspannung" in die 5Volt der 
Mikrocontrollerspannung fliesen (natürlich über einen widerstand)

Warum ich die 4V7 ersetzen möchte ist folgender Grund:
Bevor die +24V auf meine Platine kommen "laufen" sie noch über einen 10K 
widerstand drüber --> komm mit den mA schon ziemlich weit runter.

Die schaltung sollte aber in zukunft auch vielleicht für +10Volt 
funktionieren -->ich komme mit den mA noch weiter herunter komme immer 
weiter vom idealpunkt der zDiode weg.

Wäre ja bei der Diode kein Problem oder?

Kann man die beiden Schlaltungen "gleichsetzten"? (Aus sicht den 
Mikrocontrollers)

Der Unterschied wird max. sein das ich mit 0V oder 5Volt+Diodenspannung 
in den uC reingehe, aber der sollte doch min. 6Volt aushalten, richtig?

mfg und danke
empi

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
empi wrote:
> Kann man die beiden Schlaltungen "gleichsetzten"? (Aus sicht den
> Mikrocontrollers)


Das ist für den uC so ok.

>
> Der Unterschied wird max. sein das ich mit 0V oder 5Volt+Diodenspannung
> in den uC reingehe, aber der sollte doch min. 6Volt aushalten, richtig?

Ja, das übersteht das IC.



hth,
Andrew

Autor: empi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Macht eine Schottky-Diode Sinn in diesem Fall?
mfg

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schottky ist hier nicht zwingend nötig, also nimm was Du vorrätig hast.

Autor: empi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
naja vorrätig ist nicht so wichtig, weil es hier um große stückzahlen 
geht.

 __________________________________
|                                    |
|Aber vielen dank mal für die Hilfe. |
|____________________________________|

Wie wichtig sind eigentlich die Kondensatoren in der Schaltung?
natürlich zu "Spannunsglätung), aber das die Schaltung möglichst 
"empfindlich" wird. --> Kondi möglichst kleeeeeein.


mfg
empi

Autor: Michael Lenz (hochbett)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn Du die Schottkydioden nimmst, schalte zusätzlich eine Zenerdiode an 
die Versorgungsleitunge. Sonst kann es Dir passieren, daß die 
Versorgungsleitung eine Überspannung bekommt.

Autor: HildeK (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Macht eine Schottky-Diode Sinn in diesem Fall?
Eigentlich schon. Im Datenblatt des µC sollte stehen, welchen maximalen 
Spannungswert (bei den absolute maximum ratings) der Eingang erträgt. Er 
hat solche Dioden sowieso eingebaut, manchmal ist auch der maximale 
Strom durch diese Dioden spezifiziert. Wenn du normale Si-Dioden nimmst, 
kann es sein, dass diese überhaupt keine Wirkung haben, wenn die inneren 
bereits in Schottky ausgeführt sind.

>Wie wichtig sind eigentlich die Kondensatoren in der Schaltung?
Sie wirken als Filter, Tiefpass. Mit der Empfindlichkeit hat das nur 
dynamisch was zu tun - wenn dein Eingangsnutzsignal sich schneller 
ändert als die Grenzfrequenz des Filters zulässt. C2 wirkt zusammen mit 
dem Innenwiderstand der Quelle.

Michael Lenz schrieb:
>Wenn Du die Schottkydioden nimmst, schalte zusätzlich eine Zenerdiode an
>die Versorgungsleitunge. Sonst kann es Dir passieren, daß die
>Versorgungsleitung eine Überspannung bekommt.
Naja, er hat ja an den Vorwiderstand (R1 in seinem Bild) gedacht. Das 
wird nicht passieren, wenn seine Schaltung den höchstmöglichen Strom, 
der darüber fließen kann, eh schon aufnimmt.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
HildeK wrote:
> Michael Lenz schrieb:
>>Wenn Du die Schottkydioden nimmst, schalte zusätzlich eine Zenerdiode an
>>die Versorgungsleitunge. Sonst kann es Dir passieren, daß die
>>Versorgungsleitung eine Überspannung bekommt.
> Naja, er hat ja an den Vorwiderstand (R1 in seinem Bild) gedacht. Das
> wird nicht passieren, wenn seine Schaltung den höchstmöglichen Strom,
> der darüber fließen kann, eh schon aufnimmt.


Das sehe ich auch so. Der R1 begrenzt den Strom. Da kommt es hier nicht 
zu Überspannung auf der Versorgung. Das Signal liegt ja auch der rechten 
Seite des Schaltplanes an.


Andrew

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Der R1 begrenzt den Strom. Da kommt es hier nicht zu Überspannung auf
> der Versorgung.
Naja, mit 3k3 Vorwiderstand können bei 24V immerhin ca. 6mA fließen. Bei 
z.B. 32 Eingängen wären das dann 200mA, das kann schon was ausmachen...

Der signifikanteste Schwachpunkt wird wohl darin liegen, dass der 
Schaltpegel dieser Schaltung extrem unsymmetrisch bei 2,5V liegt. Für 
einen 24V-Eingang würde ich bei 2,5V am Eingang noch behaupten:
"Das ist Null!"
Schöner wäre eine Umschaltschwelle bei ca. 12V. Dann kann eine kleine 
Masseverschleppung in der Verkabelung den Eingang noch nicht 
durcheinander bringen.

Mit dieser Schaltung fahre ich seit einigen Jahren sehr gut:
           o 5V
           |
           |
           -
           ^
           |   100n      ___
   uC  o---o----o----o--|___|---o  24V Eingang
           |    |    |       10k
           |    |    |       1206
     BAV99 |    |   .-.
           -   ---  | |
           ^   ---  | | 3k3
           |    |   '-' 0603
           |    |    |
       o---o----o----o----------o
                 GND |
                   -----
Der Spannungsteiler sorgt dafür, dass die Schaltschwelle nicht so dicht 
bei 0V liegt.
Den Kondensator kannst du ruhig auf 100nF aufbohren, denn mit 10k||3k3 = 
2k5 ergibt sich dann eine Zeitkonstante von 250us, das dürfte in den 
meisten Fällen noch schnell genug sein... ;-)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar Miller wrote:
> Mit dieser Schaltung fahre ich seit einigen Jahren sehr gut:
>
>            o 5V
>            |
>            |
>            -
>            ^
>            |   100n      ___
>    uC  o---o----o----o--|___|---o  24V Eingang
>            |    |    |       10k
>            |    |    |       1206
>      BAV99 |    |   .-.
>            -   ---  | |
>            ^   ---  | | 3k3
>            |    |   '-' 0603
>            |    |    |
>        o---o----o----o----------o
>                  GND |
>                    -----
> 
> Der Spannungsteiler sorgt dafür, dass die Schaltschwelle nicht so dicht
> bei 0V liegt.

Und hat auch den zustzlichen Vorteil, das ein "offener" Eingang 
zuverlässig als Low Pegel detektiert wird.
In der Steuerungstechnik durchaus wünschenswert.

gut gemacht, Lothar.

cu,
Andrew

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Und hat auch den zustzlichen Vorteil, das ein "offener" Eingang
> zuverlässig als Low Pegel detektiert wird.
Das hätte die Schaltung von empi zwar auch gemacht, allerdings hat in 
seiner Bachaltung der Eingangswiderstand keinen anderen Nutzen. Bei 24V 
Eingangsspannung tut der nichts, als warm zu werden... ;-)

Autor: empi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Hilfe.
Hab gerade keine Zeit mir eure Beiträge detailiert durch den Kopf gehen 
zu lassen, aber das kommt auch noch.

mfg
empi

Autor: empi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was mir spontan noch einfällt:

>            o 5V
>            |
>            |
>            -
>            ^
>            |   100n      ___
>    uC  o---o----o----o--|___|---o  24V Eingang
>            |    |    |       10k
>            |    |    |       1206
>      BAV99 |    |   .-.
>            -   ---  | |
>            ^   ---  | | 3k3
>            |    |   '-' 0603
>            |    |    |
>        o---o----o----o----------o
>                  GND |
>                    -----
>

die 10k sind zwangsweise schon vorhanden, da sie im gerät, welches ich 
"auslesen" will schon da sind  (als kurzschlusssicherung).
Was will man mehr? 8-)
mfg

Autor: empi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja, die schaltung funktioniert aber nicht wirklich bis 10Volt 
herunter.
--> musste den 3k3 Widerstand auf ca.12k erhöhen --> Spannungsteiler!
Sollte aber kein Problem geben oder?

mfg
empi

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Naja, die schaltung funktioniert aber nicht wirklich bis 10Volt
> herunter.
Nein, die Schaltschwelle leigt bei ca. 10V, und das ist bei der Arbeit 
mit 24V-Pegeln recht nützlich, da dann z.B. ein Pegel von 4V noch als 0 
erkannt wird. Die Schaltschwelle hängt dann natürlich auch noch vom 
entsprechenden uC/CPLD/FPGA-Eingang ab.

Autor: empi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber diese Schaltschwelle beinflusse ich dann im prinzip mit dem 
spannungsteiler.

mfg
empi

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
empi wrote:
> Naja, die schaltung funktioniert aber nicht wirklich bis 10Volt
> herunter.
> --> musste den 3k3 Widerstand auf ca.12k erhöhen --> Spannungsteiler!


Du hast natürlich in Deinem Bauteil (PIC) auch Widerstände gegen GND, 
etc - ohne deren exakte Größe zu kennen.

Lothar ist von einem hochohmigen Eingang ausgegangen. Was oft, aber 
nicht immer zutrifft.


> Sollte aber kein Problem geben oder?

Wenn Du damit leben kannst und Deine Schaltung -- dann ist es auch für 
uns kein Problem.


hth,
Andrew

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Aber diese Schaltschwelle beinflusse ich dann im prinzip mit dem
> spannungsteiler.
Richtig, Pi ist z.B. eine Konstante, 3k3 und 12k weniger.
Also: die Idee nehmen und an den entsprechenden Bedarfsfall anpassen ;-)
Und wichtig: sich auf jeden Fall mal zwischendurch die Frage stellen, ob 
das noch alles zusammenpasst.

Autor: BinGast (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wäre es denn mit 1N4148?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
BinGast wrote:
> Wie wäre es denn mit 1N4148?
Mit deiner Schaltung brauchst du eine aktive '0'.
Üblicherweise haben 24V-Sensoren aber einen Ausgang, der keinen Strom 
ziehen, sondern nur liefern kann (also ist der 24V-Eingang entweder 
offen oder bekommt 24V).
Insofern ist dein "Theor. 24V Device" falsch modelliert   :-/

Autor: BinGast (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für den Einwand. Wie wäre es mit dieser Variante?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
BinGast wrote:
> Danke für den Einwand. Wie wäre es mit dieser Variante?
Du hast im realen Leben den R4 nicht.
So sieht ein Open-Kollektor-Sensorausgang üblicherweise aus:
  24V o----.
           |
         |<
    -----|
         |\
          '-------o




  GND o-----------o

Mit 220 Ohm hättest du zudem eine schöne Heizung mit ca. 2,5 Watt ;-)

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ist doch gut wenn man es schön kuschelig haben mag ^^

Autor: BinGast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, gehe mit und erhöhe R4 auf 2k2 (Lege ihn auch noch in die Level 
Schifter Schaltung)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ok, gehe mit und erhöhe R4 auf 2k2 (Lege ihn auch noch in die Level
> Schifter Schaltung)
Damit sind wir wieder ziemlich am Anfang vom
Beitrag "4V7 oder BAV99W?"
:-D
Es fehlt nur noch die Diode gegen negative Eingangsspannungen...

Autor: BinGast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Damit sind wir wieder ziemlich am Anfang vom
> Beitrag "4V7 oder BAV99W?" :-D

oder fast durch weil man mit den Bauteilen dann keine 
Dimensionierungsprobleme hat.

> Es fehlt nur noch die Diode gegen negative Eingangsspannungen...

und Grob-und Feinschutz gegen Überspannungen, ein Blitzableiter, die 
virtuelle Arche gg. virtuelle Sintfluten, eine Feuerversicherung und 
magnetische Schirmung sowie Röntgen-, Alpha-, Beta-, 
Gammastrahlungsschirme.

Hab ich ausser Weltraumkälte / -hitze und Sonnenwinde was vergessen?

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.