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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ULN 2803 Pegel


Autor: Tim (Gast)
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Hallo.

Ich bin noch Anfänger was die E.-Technik betrifft, bin aber grad dabei 
mir das beizubringen.

Dazu baue ich mir grad eine Versuchsschaltung mit einem ATMEGA8 von 
Atmel auf. Dazu habe ich einige Beispiele hier im Forum und im Internet 
gefunden. Nun möchte ich an den ATMEGA eine Porttreiber "ULN2803" 
anschließen und habe aber Probleme zu verstehen wie der genau 
funktioniert. Aus dem Datenblatt und aus dem Internet habe ich erfahren, 
das dieser bei HI am Eingang den Ausgang auf LO (Masse) legt. Aber was 
macht dieser Bei LO am Eingang? Liegt der Ausgang dann auf HI (5V)?

Wenn mir diese Frage jemand beantworten würde, währe ich sehr dankbar.

Ich möchte diesen Porttreiber einsetzen um bei meinen Versuchen etwas 
mehr Spielraum zu haben was die Belastung am Ausgang angeht.

LG Tim

Autor: Christian U. (z0m3ie)
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Nein, bei Low am Eingang ist der Ausgang Hochohmig.

Autor: Tim (Gast)
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Wodurch dann kein Strom fließt?

Autor: Falk Brunner (falk)
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Ja

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Tim.

> Wodurch dann kein Strom fließt?

Richtig.

Du must dabei berücksichtigen, das die Ausgänge des ULN2803 mit 
Widerständen (Pull-up) gegen gegen eine positive Versorgungsspannung 
verschaltet werden.

Wird der Eingang angesteuert, schaltet der Ausgang nach Masse durch und 
schliesst die Spannung am Ausgang kurz. Es wird der durch die Spannung 
und den Pull-up Widerstand gegebene Strom fliessen.

Wird der Eingang nicht angesteuert, ist der Ausgang hochomig, und an ihm 
liegt die über den Pull-up Widerstand gelieferte Spannung an.
Bei externer Belastung fliesst wiederum der durch Spannung und Pull-up 
Widerstand gegebene Strom. entsprechend bricht die Ausgangsspannung auch 
ein, auf den durch den Spannungsteiler aus Pull-up und Lastwiderstand 
gegebenen Wert. Der Pull-up ist darum meistens immer deutlich kleiner 
als der Lastwiderstand. Auf der anderen Seite begrenzen der maximale 
Strom bzw. die Verlustleistung des ULN den möglichen Pull-up Widerstand 
nach unten.

Die Spannung, gegen die der Ausgang mit dem Pull-up Widerstand 
verschaltet wird, muss nicht die gleiche wie für den Eingang sein, sie 
müssen lediglich
eine gemeinsamme Masse haben. Dadurch lassen sich unterschiedliche 
Spannungsniveaus anpassen. Der ULN2803 ist eingangsseitig für 5V TTL 
vorgesehen. Ausgangsseitig kann er aber bis 50V.

Problematisch kann es werden, wenn die Eingangsspannungen des ULN2803 im 
"verbotenen" Bereich zwischen TTL high und TTL low verharren.
Dann schaltet der Ausgangstransistor nicht richtig durch, er macht weder 
Kurzschluss noch zu, und nach der Leistungsanpassung wird an ihm dann 
eine erhöte Verlustleistung abfallen. Auch wenn Umax oder Imax nicht 
erreicht werden, kann er dann unter Umständen auf Dauer heiss werden und 
durchbrennen.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de


Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende 
Wirtschaft auf Schiebung.

Autor: Bensch (Gast)
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> und habe aber Probleme zu verstehen wie der genau
funktioniert.

Wenn dir die Funktionsweise eines Transistors klar ist, schau ins 
Datenblatt. Das sollte eigentlich alles erklären. Wenn nicht- seh ich 
für dein Hobby wenig Chancen.

Die Ausführungen hier oben mit Spannungsteiler und PullUps vergiss 
einfach mal- hab ich auch nicht kapiert, was das soll....

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Bensch.

> Die Ausführungen hier oben mit Spannungsteiler und PullUps vergiss
> einfach mal- hab ich auch nicht kapiert, was das soll....

Vieleicht weil ich vergessen habe, zu erwähnen, das auch die Pull-up 
Widerstände extern an den ULN geschaltet werden?

Das ganze nennt sich "open collector" und da gibt es hier sogar einen 
Artikel zu: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Ausgangsst...
(etwas nach unten scrollen)

Vieleicht sind die Bildchen ja aussagekräftiger.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de


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Autor: Bensch (Gast)
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> ...durch den Spannungsteiler aus Pull-up und Lastwiderstand
gegebenen Wert.

> Vieleicht weil ich vergessen habe, zu erwähnen, das auch die Pull-up
Widerstände extern an den ULN geschaltet werden?

Wozu einen PU, wenn ich eine Last dran hab?
1. völlig unnötig
2. verunsichert die lange Erklärung (sofern überhaupt richtig) einen 
Anfänger bis zur Kapitulation

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Bensch.
> Wozu einen PU, wenn ich eine Last dran hab?
> 1. völlig unnötig

Nein. Dann IST deine Last der Pull-Up. :-)

> 2. verunsichert die lange Erklärung (sofern überhaupt richtig) einen
> Anfänger bis zur Kapitulation

Ich versuche immer nur das besser zu machen, was mich an anderer Leute 
Erklärungen stört. Kann sein, das viele mit ihrer Erfolgs- und 
Ergebnisorientierten Art damit Probleme haben. Umgekehrt habe ich die 
aber auch.....

Als ich irgendwann anno 197x zum ersten mal so einen Treiber hatte, habe 
ich die LEDs damals naiv vom Ausgang nach Masse geschaltet und ewig 
gesucht, warum es nicht klappte. :-)

Da wir beide nicht wissen, wie der Fragesteller gestrickt ist, bieten 
wir ihm halt verschiedene Erklärungen an. Er greift sich die, die er am 
besten versteht, baut danach auf, und wenn alles klappt, ist die 
Wahrscheinlichkeit, das sie auch richtig war, sehr groß. :-)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

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Autor: Bensch (Gast)
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> Wozu einen PU, wenn ich eine Last dran hab?
> 1. völlig unnötig

> Nein. Dann IST deine Last der Pull-Up. :-)

Und wie passt das dazu:
> ...durch den Spannungsteiler aus Pull-up und Lastwiderstand
gegebenen Wert.

> Als ich irgendwann anno 197x zum ersten mal so einen Treiber hatte, habe
ich die LEDs damals naiv vom Ausgang nach Masse geschaltet und ewig
gesucht, warum es nicht klappte. :-)

Kann nur passieren, wenn man nicht ins Datenblatt schaut...

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Bensch.

>> Als ich irgendwann anno 197x zum ersten mal so einen Treiber hatte, habe
> ich die LEDs damals naiv vom Ausgang nach Masse geschaltet und ewig
> gesucht, warum es nicht klappte. :-)
> Kann nur passieren, wenn man nicht ins Datenblatt schaut...

Jain.

Damals war ich so 15-16 und hatte nur die vage angabe: "Nimm ein Treiber 
IC". Von dem IC hatte ich das Pinning. Datenblätter via Internet gab es 
nicht, weil es noch kein internet gab......
Es war meine erste Begegnung mit den Teilen, und ich begriff es nicht. 
Ich dachte halt, aus einem Ausgang muss halt irgendwie etwas 
herauskommen. :-)

Ich habe den Fehler sehr indirekt gefunden, weil mir dann nach Überlegen 
Auffiel, das der Treiber keinen Anschluss für eine Betriebsspannung 
hatte.
So bin ich dann darauf gestossen, daß das irgendwie anders gelöst sein 
muss. :-)

Wenn ein Frischling in ein Datenblatt schaut, hilft ihm das nicht 
unbedingt weiter, weil die Ersteller des Datenblattes einen Wissenstand 
voraussetzten, der bei einem Frischling halt nicht gegeben ist. Insofern 
ist es etwas unfair, den Frischling auf das Datenblatt zu stossen, ohne 
dieses zu kommentieren.
Insbesondere, weil ich hier 6 unterschiedliche Datenblätter von 4 
verschiedenen Herstellern des ULN2003 habe, und KEINES hat 
Applikationshinweise. :-) Die sehen eh aus, als hätten sie voneinander 
abgeschrieben......wen wunderts, bei gleichem Produkt.

Auf die schnelle habe ich auch zum ULN2803 keine guten 
Applikationshinweise gefunden. Lediglich
http://www.eckhard-gosch.de/download/digio.pdf
enthält auf Seite 7 etwas dazu.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de


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Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Nachtrag:

> Und wie passt das dazu:
>> ...durch den Spannungsteiler aus Pull-up und Lastwiderstand
>> gegebenen Wert.

In dem Falle das er NUR eine Last anhängt, ist die Last der "Pull-Up" 
Wiederstand, und der "Lastwiderstand" wird als nicht vorhanden 
"unendlich" groß.

Wenn du jetzt sagst, ich hätte den Isolationswiderstand vernachlässigt, 
bist du der Klugscheisser und nicht ich. :-)

ULNs werden nicht nur benutzt, um irgendwelche Geräte oder Lasten direkt 
zu treiben, sondern auch um langsam aber robust Datenbusse zu treiben.
Für mich persönlich sogar der häufigere Fall.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

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