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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DS1307 TWI zerschossen?


Autor: Thomas M. (thomaswm)
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Ich habe mir eine kleine Schaltung, DS1307 am MyAVR Board, 
zusammengebastelt. Versehentlich habe ich am TWI falsche Pullups von nur 
620 Ohm verwendet und die ganze Schaltung eine Weile laufen lassen. Der 
Bus funktionierte natürlich nicht.

Habe ich damit evtl. Bauteile zerstört?

Autor: Gastino G. (gastino)
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Eine solche Frage sollte ein Test einfach beantworten. Ansonsten hilft 
das Datenblatt des DS1307 bei den "Absolute Maximum Ratings" weiter:

Voltage Range on Any Pin Relative to Ground ..........-0.5V to +7.0V

Selbst wenn Du die Pins direkt an Vcc (nehmen wir mal 5 V an) hängst, 
dürfte das Teil demzufolge nicht gleich kaputtgehen. Mit Deinem 620 
Ohm-Widerstand solltest Du also in der Hinsicht locker auf der sicheren 
Seite sein.

Autor: Christian D. (chris83)
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@ Gastion
Da wäre ich mir nicht so sicher. Es fliesst ein anderer Strom bei einem 
PullUp von nur 620 Ohm.
Für eine Logic 0 muss er die 5 V auf GND ziehen. 5V/620 ohm = 8 mA
Im Datenblatt steht das was von 5 mA was er nach GND ableiten sollte.
Was schon 3 mA zuviel wäre.

Und ohne PullUp wären es noch deutlich mehr.

Also schon gut möglich, dass der Bus zerstört ist.


Grüße

Autor: Gastino G. (gastino)
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Christian D. schrieb:
> @ Gastion
> Da wäre ich mir nicht so sicher. Es fliesst ein anderer Strom bei einem
> PullUp von nur 620 Ohm.
> Für eine Logic 0 muss er die 5 V auf GND ziehen. 5V/620 ohm = 8 mA
> Im Datenblatt steht das was von 5 mA was er nach GND ableiten sollte.
> Was schon 3 mA zuviel wäre.

Nein, im Datenblatt steht nur, dass bei dem Beispielfall von 5 mA I_OL 
maximal 0.4 V gegen GND an dem jeweiligen Logik-Ausgang anliegen.
Das heißt nicht, dass das Ding bei höheren Strömen gleich kaputtgeht.

> Und ohne PullUp wären es noch deutlich mehr.
>
> Also schon gut möglich, dass der Bus zerstört ist.

Wie schon gesagt: Von den "Absolute Maximum Ratings" ist er mit der 
Konfiguration noch meilenweit entfernt. Davon sollte der DS1307 nicht 
kaputtgehen.

Autor: Christian D. (chris83)
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SDA (Serial Data Input/Output) – SDA is the input/output pin for the 
2-wire serial interface. The SDA
pin is open drain which requires an external pullup resistor.

Ob es 5 mA sind oder nicht. Fakt ist, dass ohne PullUp der FET zum eine 
logic 0 auf die Leitung zu geben die 5 V gegen GND schalten muss, was 
ein Kurzschluss wäre.

Das dafür der FET ausgelegt ist denke ich sicherlich nicht.
Ob er es bei einem PullUp von 620 Ohm überlebt bin ich mir auch nicht so 
sicher.

Autor: Gastino G. (gastino)
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Christian D. schrieb:
> Ob er es bei einem PullUp von 620 Ohm überlebt bin ich mir auch nicht so
> sicher.

Dann lügen die Datenblattschreiber offenbar ganz frech, oder wie?!

Autor: Christian D. (chris83)
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Voltage Range on Any Pin Relative to Ground ..........-0.5V to +7.0V

Die Spannungsangabe hat doch nix damit zu tun, welcher Strom über ein 
Pin abgeführt werden kann.

Und nehmen wir an der FET kann genug Strom abführen um die 5 V ohne 
PullUp auf GND zu Ziehen. Dann wäre die Gesamte versorgung von 5 V weg. 
Da sie ja auf GND gezogen wurde. Oder das Netzteil kann so viel Strom 
liefern welcher im Falle eines Kurzschluss fliessen würde.

Ich kann es auch nochmal versuchen anderst zu erklären.

Die Schaltung ist Aktiv Low.
Der Innenwiderstand des IC-Pin ist deutlich höher als der PullUp. Somit 
fällt die meiste Spannung über dem Pin zu GND ab. 5 V liegen an dem Pin 
an, bis eben max 7 V. Entspricht einer Logic 1.

Will man aber nun am Pin eine Logic 0 haben, so muss die Spannung über 
den PullUp abfallen. Dies bedeutet dass der Innenwiderstand deutlich 
geringer sein muss als der PullUp. Somit liegt dann am den Pin 0.4-0 V 
an. Was dann eben einer Logic 0 entspricht.

In der E-Technik vorlesung hiess es mal, die Spannungen verhalten sich 
wie die dazugehörigen Widerstände.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Ob es 5 mA sind oder nicht. Fakt ist, dass ohne PullUp der FET zum eine
>logic 0 auf die Leitung zu geben die 5 V gegen GND schalten muss, was
>ein Kurzschluss wäre.

Wenn der Ausgang gerade mal in der Lage ist, bei 5mA auf 0,4V (max.) 
runterzuziehen, dann hat der FET  80Ohm (max.). Also kein Kurzschluß.
Wenn Du den Ausgang also wirklich kurzschließt, dann zieht er gerade mal 
bei 5V 300mW - offensicht kein Problem.

Autor: Gastino G. (gastino)
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Christian D. schrieb:
> Voltage Range on Any Pin Relative to Ground ..........-0.5V to +7.0V
>
> Die Spannungsangabe hat doch nix damit zu tun, welcher Strom über ein
> Pin abgeführt werden kann.

Das Eine folgt in der Regel aus dem Anderen... ;)
Und da die Angabe ohne Einschränkungen erfolgt ist, sollte davon 
auszugehen sein, dass das für jeden Betriebszustand des Logik-Pins gilt. 
Wahrscheinlich nicht umsonst hat man schließlich Angaben zu 
Maximalströmen der Logikpins weggelassen.

> Und nehmen wir an der FET kann genug Strom abführen um die 5 V ohne
> PullUp auf GND zu Ziehen. Dann wäre die Gesamte versorgung von 5 V weg.
> Da sie ja auf GND gezogen wurde. Oder das Netzteil kann so viel Strom
> liefern welcher im Falle eines Kurzschluss fliessen würde.

Das würde bedeuten, dass der FET keinen Widerstand hätte. Wäre ein prima 
Teil, da würden sich viele die Finger danach lecken. Der könnte 
theoretisch unendlich hohe Ströme verkraften und würde kein bisschen 
warm.

> Will man aber nun am Pin eine Logic 0 haben, so muss die Spannung über
> den PullUp abfallen. Dies bedeutet dass der Innenwiderstand deutlich
> geringer sein muss als der PullUp. Somit liegt dann am den Pin 0.4-0 V
> an. Was dann eben einer Logic 0 entspricht.

Bei dem 5 mA-Beispiel wären das genau 80 Ohm Widerstand zwischen Pin und 
GND bei logisch "0". Umgesetzt würden 2 mW.

Für das Beispiel aus Reihenschaltung von 620 Ohm + 80 Ohm würden bei 5 V 
7,14 mA fließen. Wären in dem Fall 4 mW.

Nimmt man realistischerweise einen etwas niedrigeren Widerstand von 40 
Ohm an, würden ca. 7,58 mA fließen. Macht dann ca. 2 mW.

Nimmt man Extremwerte (5 V/ 620 Ohm) kombiniert mit 80 Ohm, landet man 
bei etwa 5 mW.

So gigantisch schlimm erscheint mir das nicht gerade.

> In der E-Technik vorlesung hiess es mal, die Spannungen verhalten sich
> wie die dazugehörigen Widerstände.

Kommt darauf an.

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