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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 5V schalten mit 3,3V µC


Autor: Florian Micro (micro-flo)
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Hallo zusammen,
Ich habe einen µC der mit 3,3V läuft.
Schalten möchte ich ein enfaches Schaltsignal mit 5V und ca. 1mA. Also 
nichts besonderes.

Probiert habe ich einen PNP mit dem 5V Signal am Kollektor, ein 10k 
Pullup vom Kollektor zur Basis und die Last am Emitter.
Der µC schaltet die Basis einfach gegen Masse, damit das Signal 
durchläuft.
Klappt aber nicht, weil der PNP immer leitet. Selbst 150R Pullup waren 
zu wenig.
Erst als ich Kollektor und Basis direkt verbunden haben, kam nichts mehr 
am Emitter an.

Nun die Frage, was die beste Möglichkeit ist, um mein Problem von oben 
zu lösen.
Und als Bonus vielleicht, warum meine PNP Schaltung nicht läuft :)
Danke!

Autor: g457 (Gast)
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> Probiert habe ich einen PNP mit dem 5V Signal am Kollektor

Klingt verdächtig nach 'Transistor falsch rum eingebaut'. Mal mal einen 
Schaltplan wie Du dir das vorstellst. Ansonsten schau Dir mal [1] an.

HTH

[1] http://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler

Autor: Ago (Gast)
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Hmm... klingt für mich nach max 3.3V H-Pegel am Ausgang, was 1.7V 
weniger als 5V sind. Somit muß der PNP-Transistor immer leiten, da 4.3V 
oder weniger zum öffnen des PNP-Transistors führen.

Entweder du gehst über einen Optokoppler, oder schaltest über einen 
weiteren NPN-Transistor die Basis des PNPs gegen Masse.

Vermute ich mal.

Autor: Markus Müller (mmvisual)
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SN74LVC2T45 geht garantiert.

Oder ein OP, MCP6001, der hat "Rail-To-Rail" Out. Gibts als SOT23-5.

Nimm einen FET, z.B. BSS84 anstatt einen PNP. Durch die höhere 
Gate-Spannung sollte der bei 3,3V noch nicht leited sein. (Diode 
zwischen Gate und Pin mit Pull-Up 10K)

Autor: Florian Micro (micro-flo)
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Hallo und Danke für die guten Antworten!
Der PNP war einfach kaputt. Mit neuem drin läuft die Sache.

@Markus Müller
Das mit dem FET finde ich interessant.
Wie soll die Diode genau geschaltet sein und was bewirkt sie?

Autor: Hc Zimmerer (mizch)
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Wenn Deine Schaltungsbeschreibung stimmt und Du einen Emitterfolger 
gebaut hast, schaltest Du aber nicht 5 V an den Ausgang, sondern es 
kommen von den 5 V maximal ca. 2,7 V an.

Edit: Aber dann passt's mit dem PNP wieder nicht.

Autor: Florian Micro (micro-flo)
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Die Schaltung sieht so aus:

              o-----o-- 5V
              |     |
              |    .-.
              |    |R|
              |    |p| 10k
              |    '-'
               >|   |
                |---o-> 3,3V µC Pin
               /|
              |
              |
             .-.
             |R|
             |L|
             '-'
              |
              o------ GND

Den µC Pin schalte ich entweder floating (aus) oder mit 40k pulldown 
(an).
Im an Zustand kommt die volle Spannung vom Emitter am Kollektor an.

Meine Beschreibung oben ist falsch. Ich habe Kollektor und Emitter 
verwechselt, weil ich nicht so oft mit PNPs arbeite.
Emitter hat immer den Pfeil, jetzt weiß ichs wieder ;)
Meine Schaltung war aber korrekt.

Autor: Tobi (Gast)
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Du wirst immer das Problem haben: 3,3V als High Pegel sind weniger als 
5V. Also bleibt immer eine Spanungsdifferenz Collector zu Emitter. Auch 
beim P_Kanal MOSFET bleibt das. Also: Nochn 2. N_Kanal Transistor 
einsetzen!

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Florian Micro schrieb:

> Den µC Pin schalte ich entweder floating (aus)

Aha.
Und das du dann einen µC-Eingang hast, der 5V aufweist, wenn er 
eigentlich nicht mehr als 3.3 + 0.5V = 3.8V haben sollte, stört dich 
nicht weiter. Gut, der 10k begrenzt den Strom und die internen Clamping 
Dioden verhindern schlimmeres, aber schön ist es trotzdem nicht.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Florian Micro schrieb:
> Die Schaltung sieht so aus:
>
>               o-----o-- 5V
>               |     |
>               |    .-.
>               |    |R|
>               |    |p| 10k
>               |    '-'
>                >|   |
>                 |---o-> 3,3V µC Pin
>                /|
>               |
>               |
>              .-.
>              |R|
>              |L|
>              '-'
>               |
>               o------ GND

Diese Schaltung leitet immer (und die Basis wird überlastet), weil du 
1,7V zwischen Emitter und Basis hast. Und was darf zwischen E und B 
maximal sein?
Richtig: 0,7V, das ist ja eine ordinäre Diode.

Probiers mal in etwa so:
               o-----o-- 5V
               |     |
               |    .-.
               |    |R|
               |    |p| 10k
               |    '-'
                >|   |  ___
                 |---o-|___|--->|->|->|-----> 3,3V µC Pin
                /|       1k     3x 1N4148
               |
               |
              .-.
              |R|
              |L|
              '-'
               |
               o------ GND

Autor: Florian Micro (micro-flo)
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@Karl heinz Buchegger
Die Eingänge sind 5V tolerant. Ist ein STM32.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Gut, der 10k begrenzt den Strom und die internen Clamping
> Dioden verhindern schlimmeres,
Können sie aber nicht, weil da in der Basisleitung kein 
strombegrenzender Widerstand zu finden ist...  :-o

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