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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungs Quellen 5V und 3,3V ausgleichs Spannungen?


Autor: Michael (Gast)
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Hallo

Ich habe 2 Spannungs- Quellen  aus 12V DC gemacht,  mit einer 
gemeinsamen masse, die eine Spannungs- Quelle ist ein 7805 (+5V), am 
Ausgang des 7805 (+5V) hängt die zweite Spannungs- Quelle ein LM317 
(3,3V). Nun habe ich das Problem das ich von dem Positiven Potenzial des 
LM317 (+3,3V) zu dem Positiven Potenzial des 7805 (+5V) eine Spannung 
habe von -1,66V dies kommt wahrscheinlich dadurch das ich ein gemeinsame 
Masse habe.

Der Verwendungszweck der Spannungs- Quellen ist das einmal einen AVR 
ATmega644 (5V), den ENC28J60 (3,3V) und später noch eine SD Card (3,3V) 
und die Sony Ericcsson MCA-25 Handykamera (ca. 3,3V) hinzukommen wird.

Nun zur Frage, was kann ich tun um aus einer,  zwei Autarke Spannungs- 
Quellen zu bekommen die von einander Potenzial frei sind.

Autor: Werner (Gast)
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Ja natürlich hast Du eine Spannungsdifferenz von 1,66 Volt zwischen 
einer 3,3 und einer 5 Volt Quelle mit gemeinsamer Masse. Wenn das nicht 
so wäre, dann könnte ich Dir jetzt nicht antworten und noch so einige 
andere Sachen würden dann nicht mehr funktionieren.

Befasse Dich am Besten noch mal mit den Grundlagen der Elektrotechnik.

Eine kleine Analogie, die ich mir nicht verkneifen kann:

Bis in den 3. Stock sind es 45 Stufen, bis in den 4. 60 Stufen. Warum 
muss ich vom 3. in den 4. Stock 15 Stufen gehen?

Du möchtest aber keine Stufen gehen, oder wie verstehe ich die Frage:

>Nun zur Frage, was kann ich tun um aus einer,  zwei Autarke Spannungs-
>Quellen zu bekommen die von einander Potenzial frei sind.


Das wird wohl allerhöchstens was werden, wenn Du die Massen der Quellen 
trennst. Dann kannst Du aber die 3,3 Volt nicht aus den 5 erzeugen, 
sprich 2 komplett getrennte Netzteile.

Und jetzt die alles entscheidende Frage: Ist das tatsächlich Dein 
Wunsch. Ich denke nicht. Der Mega hat doch bestimmt was mit dem ENC zu 
tun, warum also aufwändig trennen? Damit Du später wieder mit 
optokopplern arbeiten musst? Nur so als Tipp: Ohne geschlossenen 
Stromkreis gibt es nämlich keinen Strom ;-) und somit gestaltet sich 
auch die Signalübertragung zwar nicht unmöglich, aber aufwändiger.

Werner

Autor: A. K. (prx)
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NB: Ein LM317 eignet sich nicht, um aus 5V 3,3V herzustellen, da die 
Spannungsdifferenz für zuverlässigen Betrieb zu gering ist. Da ist eher 
der LM1117 gefragt.

Was das eigentliche Problem angeht: Die gemeinsame Masse kriegst du 
sowieso. Es dürfte eher auf die Frage nach Pegelwandlern rauslaufen,

Autor: Doktor Pseudorra (Gast)
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Ich denk die beste Lösung für dein Problem wäre:

Lass den 7805 einfach mal weg und häng alles an 3,3V ... nagut, dann 
müsstest du mit 10Mhz auskommen, oder etwas hoffen ... je nachdem wie 
professionell das werden soll, würd ich vermuten, das ein oder zwei Mhz 
mehr auch so noch drin sind ... oder gleich mal nen 644V nehmen, dann 
klappts auch regulär mit 20MHz

Autor: Marvin (Gast)
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A. K. schrieb:
> NB: Ein LM317 eignet sich nicht, um aus 5V 3,3V herzustellen, da die
> Spannungsdifferenz für zuverlässigen Betrieb zu gering ist. Da ist eher
> der LM1117 gefragt.

Ja, das dachte ich auch immer. Bis ich das Pollin-Net-IO-Board gesehen 
habe: Da geht es lustigerweise mit dem LM317 von fairchild, obwohl das 
Datenblatt eigentlich sagt, dass es nicht gehen kann. (Mir faellt grade 
auf: kann es sein, dass der LM317 auf dem Eval-Board erst nachdem er 
heiss geworden ist die 3.3V liefert?)

Gruesse

Marvin

Autor: A. K. (prx)
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Es hängt von Strom und Temperatur ab - zu gut gekühlt ist hier 
nachteilig. Laut Datasheets von NS und Fairchild liegt die 
Dropout-Spannung bei 100mA um die 1,5V, wenn man ihr nicht grad im 
Winter draussen betreibt. Das ist freilich so grenzwertig, dass ich 
einen LM317 ungern dafür verwenden würde.

Dimensionierung von Pollin'schen Bausätzen... Die haben einen 
Schaltregler auf Basis des MC34063A im Programm, der bei mehr als ca. 5V 
Ein/Ausgangsdifferenz abraucht, weil die als Speicherdrossel 
missbrauchte Festinduktivität dafür nicht taugt.

Autor: Michael (Gast)
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Ich nehme jetzt für die Schaltung 3,3V. Ich habe noch einen MAX232N mit 
5V drauf der ja mit RxD und TxD vom AVR zum PC kommuniziert, nun ist ja 
der RxD und TxD Pegel bei dem AVR 3,3V geht das?,

kann ich den MAX232N auch mit 3,3V speisen oder braucht der die 5V?,

Wen ich jetzt 5V nur für den MAX232N nehme und für den Rest 3,3V würde 
das gehen oder habe ich dann wider durch den AVR minus Ströme?.

Autor: --- (Gast)
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du brauchst eine max3232

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> kann ich den MAX232N auch mit 3,3V speisen oder braucht der die 5V?,

Der MAX3232 ist mi 3,3V zufrieden.

Autor: Michael (Gast)
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Da ich keinen MAX3232N habe und den auch vor erst nicht so schnell 
bekomme mochte ich jetzt 5V nur für den MAX232N nehme und für den Rest 
3,3V würde das gehen oder habe ich dann wider durch den AVR minus 
Ströme?

Autor: A. K. (prx)
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Geht. Siehe Pegelwandler für den RX Anschluss. TX geht direkt.

Autor: Michael (Gast)
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In dem von dir aufgeführten link habe ich folgende Passage gefunden das 
würde dem widersprechen.

„AVRs sind generell nicht 5V tolerant, wenn sie mit 3.3V betrieben 
werden! Die absolute obere Grenze für Eingangsspannungen liegt bei Vcc + 
0.5V. Zu finden in den elektrischen Spezifikationen im Datenblatt.“

Nun habe ich nach einem Optokoppler gesucht und habe diesen TLP504A 
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/32... 
auf einer alten Platine gefunden diesen werde ich dann auch für die 
beiden pins TxD und RxD nehmen.

Nun ist mir aufgefallen das ich ja an der ISP Schnittstelle auch einen 
VCC pin habe und mein Programmere mit 5V arbeitet, kann ich die 3,3V an 
den ISP Vcc pin hängen und ist das Programmieren dann überhaupt noch 
möglich, wie verhalten sich die geschilderten anderen Bauteile wen sie 
kurzfristig an 5V hängen gehen die dadurch möglicherweise kaputt ?

Autor: A. K. (prx)
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Ich sehe da keinen Widerspruch. Der auf VCC=3,3V basierende High Pegel 
vom TX Pin (AVR => MAXe) reicht dem MAX232 aus und für den RX Pin (MAXe 
=> AVR) habe ich ja darauf hingewiesen, dass man einen Pegelwandler 
benötigt. Ein einfacher Spannungsteiler beispielsweise hätte es getan.

Ein Optokoppler ist an dieser Stelle ein bischen krass, erst recht zwei. 
Viele Typen sind recht langsam, auch dieser. Hohe Baudraten darfst du 
bei nicht extrem niederohmiger Auslegung damit nicht erwarten (Toff=25µs 
bei R=2K)

Wenn dein Programmer nur 5V kann, dann solltest du über einen neuen 
Programmer nachdenken.

Ein Device, das nur für 3,3V definiert ist, kann abrauchen, wenn es an 
5V hängt. Ganz wörtlich wenn es ein Schluckspecht wie der ENC ist.

Autor: Michael (Gast)
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Ok
Ich habe ein STK500 da kann man glaube ich die Spannung regeln.

A. K. schrieb:
> Ich sehe da keinen Widerspruch. Der auf VCC=3,3V basierende High Pegel
> vom TX Pin (AVR => MAXe) reicht dem MAX232 aus und für den RX Pin (MAXe
> => AVR) habe ich ja darauf hingewiesen, dass man einen Pegelwandler
> benötigt. Ein einfacher Spannungsteiler beispielsweise hätte es getan.

Das mit dem Spannungsteiler hört sich Interessant an nur wie kann ich 
das berechnen 5V – 3,3V = 1,7V das heißt ich brauch einen widerstand der 
mir 1,7V verbraucht nur weis ich nicht was dort für ein Strom fliest?

Autor: A. K. (prx)
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http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm

Aber bei solchen Grundkenntnissen würde ich empfehlen, im ELKO ganz 
vorne anzufangen.

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> Ich habe ein STK500 da kann man glaube ich die Spannung regeln.

Yep, wobei bei korrekter Jumperung des STK500 auf ein Target mit eigener 
Stromversorgung die Zielschaltung die Pegelwandler im STK500 versorgt, 
es also nichts einzustellen gibt.

Autor: Michael (Gast)
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Nun müsste ich den JP Punkt „VTARGET“ Öffnen um die Spannung ein stellen 
zu können.

Da der widerstand von Spannung und Strom ab hängt und der Spannungs- 
Abfall sich aus (5V -3,3V) / Strom (50µA) = erforderlicher Widerstand 
ergibt ist es ganz endscheident zu wissen was für ein Strom fliesen 
wirt.

A. K. schrieb:
> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm
>
> Aber bei solchen Grundkenntnissen würde ich empfehlen, im ELKO ganz
> vorne anzufangen.

Ich weis nicht was dieser Kommentar soll.

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> Ich weis nicht was dieser Kommentar soll.

Sorry, aber ich habe deinen Rückfragen entnommen, dass du keine 
Vorstellung davon hast, was ein Spannungsteiler ist. Das ist nun aber 
ein Grundbegriff der Elektronik.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Michael schrieb:
> Nun müsste ich den JP Punkt „VTARGET“ Öffnen um die Spannung ein stellen
> zu können.
>
> Da der widerstand von Spannung und Strom ab hängt und der Spannungs-
> Abfall sich aus (5V -3,3V) / Strom (50µA) = erforderlicher Widerstand
> ergibt ist es ganz endscheident zu wissen was für ein Strom fliesen
> wirt.
>
> A. K. schrieb:
>> http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm
>>
>> Aber bei solchen Grundkenntnissen würde ich empfehlen, im ELKO ganz
>> vorne anzufangen.
>
> Ich weis nicht was dieser Kommentar soll.

das, was er aussagt: Du sollst Dich mit den Grundlagen nicht nur des 
Spannungsteilers beschäftigen!

PS: zeigt auch die Thread-Überschrift: es gibt in üblicher Lesart zwar 
Ausgleichsströme und Spannungsdifferenzen aber keine 
Ausgleichsspannungen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Michael (Gast)
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Schon nur ist es auch so das sich Halbleiter bei einem puls anders 
fehlten als bei einem gleich bleibendem wert und bei diesen max  Strömen 
im µ bereich können schon leichte Schwankungen der Spannung ausreichen 
um einen solchen Halbleiter zu zerstören.

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> fehlten als bei einem gleich bleibendem wert und bei diesen max  Strömen
> im µ bereich können schon leichte Schwankungen der Spannung ausreichen
> um einen solchen Halbleiter zu zerstören.

Hast du das etwas präziser? Dass Spannungsschwankungen bei Strömen im 
µA-Bereich mal eben Controller-Pins zerstören wäre mir neu. Da musst du 
schon sehr viel kräftiger holzen.

In Pegelwandler ist übrigens ein Dimensionierungsbeispiel drin.

Autor: Michael (Gast)
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Um die Sache abzuschließen, welchen Strom wert sollte ich annehmen der 
dort fliesen könnte was empfehlt ihr?

Autor: A. K. (prx)
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Na denn, wenn du so darauf bestehst, eine Antwort auf die falsche Frage 
zu erhalten: Der in den Eingang eines AVR-Pins bei Spannungen im 
offiziell zulässigen Bereich fliessende Strom liegt bei max 1µA, liegt 
aber in der Praxis um Grössenordnungen darunter.

Bringt dich das jetzt irgendwie weiter?

Autor: Michael (Gast)
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Ich bedanke mich ich werde jetzt diese 
„http://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandl... 
Lösung verwenden.

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