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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 12-Signal in 5V (TTL) umwandeln


Autor: karantazi (Gast)
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Hallo erstmal,

folgendes Problem: Ich bekomme eine Rechteckspannung von einem 
DC-Motor(12V).
(High: 8,5-12V) (Low: 0-1,5V). Ich brauch den Pegel allerdings als 
5V-Pegel und möchte keine externen 5V anschließen.
Deswegen meine Frage:
Würde die Schaltskizze, so wie ich sie angehängt habe funktionieren?
Einfacherer Vorschläge außer Spannungsteiler sind gerne willkommen!

Danke für eure Hilfe!

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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karantazi schrieb:
> folgendes Problem: Ich bekomme eine Rechteckspannung von einem
> DC-Motor(12V).

Rechteck Spannung von einem Motor ????

karantazi schrieb:
> Würde die Schaltskizze, so wie ich sie angehängt habe funktionieren?
Nein

Einfacherer Vorschläge außer Spannungsteiler sind gerne willkommen!
Warum nicht Spannungsteiler?

Wie wäre es mit einer Z-Diode und einem Vorwiderstand?

Autor: Wigi (Gast)
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Hallo karantazi

Kommt drauf an, was du damit machen willst. Ist dein "Motor" evt. ein 
Generator, der die Spannung erzeugt? Was hast du denn für Frequenzen, 
und welche Last (mA) willst du damit treiben? Je nach benötigter 
Signalqualität am Ausgang ist eine passive Schaltung allenfalls nicht 
geeignet, und es werden aktive Bausteine (mit Versorgung) benötigt.

TTL-Spezifikationen (positive Logik):

L = Low = 0 = 0.0V...0.8V (für TTL-Eingänge)
L = Low = 0 = 0.0V...0.4V (für TTL-Ausgänge)

H = High = 1 = 2.0V...5.0V (für TTL-Eingänge)
H = High = 1 = 2.4V...5.0V (für TTL-Ausgänge)

Manchmal reicht es, wenn man eine 4.7V Z-Diode als Spannungsbegrenzer, 
zusammen mit einem Widerstand hinter das Rechteck schaltet (siehe meine 
Grundschaltung). Sollte der L-Pegel noch zu hoch sein, kannst du es evt. 
mit einer weiteren Seriediode (0.7V Abfall) oder mit einer 
Schmitt-Trigger Diode mit geeigneter Hysterese versuchen.

Gruss Wigi

Autor: karantazi (Gast)
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Ok, danke schonmal für die Antworten.
Ich hatte vergessen, dass am Motor ein Hallsensor angeschlossen ist, der 
mir die Signale halt je nach Betriebsspannung(Uhigh=8,5-12V) 
rausschickt. Die Signale haben einen Strom von ca. 50mA, ich brauch 
jedoch lediglich einen Strom von 20mA.

Warum eignet sich eigentlich keine passive Schaltung?

Autor: Wigi (Gast)
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Weil die digitalen Lösungen mit passiven 2- oder 3-Polen oftmals etwas 
begrenzter sind, da sie ihre typischen analogen Charakteren haben. Je 
nachdem, was man damit digital betreiben will, kann das ungünstig 
ausfallen. Wenn's eine passive Analogschaltung ohne Fremdspannung und 
ohne IC's sein soll, ist am Ende der Ausgang immer noch analog erzeugt, 
und mehr oder weniger TTL-inkonform. Siehe das Beispiel in meiner 
Grundschaltung: Die H-Pegel zu beschneiden ist weniger das Problem. Die 
L-Pegel möglichst auf 0V zu drücken ist da schon etwas aufwändiger. Bei 
digitalen Schaltungen sind steile Flanken und harte Spannungswerte 
beliebter (Trigger, Buffer, OP's usw.).

Übrigens sollte die Z-Diode in meinem Schema eine 4.7V und nicht eine 
5.6V.

Variante 2 mit Optokoppler:
Falls die Z-Dioden Grundschaltung im L-Pegel Bereich auch noch mit 
nachgeschalteter Seriediode problematisch ist, kannst du an Stelle der 
Seriediode, resp. gleich hinter der 4.7V Quelle, auch einen Optokoppler 
Eingang schalten, und dessen Ausgangskontakt mit der 4.7V Quelle 
speisen. Der Optokoppler Schaltstrom kann mit einem zweiten 
Vorwiderstand R2 eingestellt werden. Der R2 müsste so bemessen sein, 
dass der Strom bei 1.5V Eingangsspannung (das ist dein Worst-Case 
0V-Input) den Optokoppler immer noch nicht schaltet, aber ab ca. 2.0V 
dann schon. Damit erreichst du die gewünschte Hysterese, und hast eine 
ordentlich steile Flanke für nachgeschaltete IC's.

Gruss Wigi

Autor: Floh (Gast)
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karantazi schrieb:
> Warum eignet sich eigentlich keine passive Schaltung?

Was ist an einem Spannungsteiler aus 2 Widerständen aktiv?

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Immer wieder diese Threads wo komplett einfache Aufgaben möglichst 
aufwendig gelöst werden sollen. Das will niemand!

Kann der TO einfach mal alle Randbedingungen darlegen und auch gleich 
erklären, warum er einen Spannungsteiler so sehr haßt ?

Wo soll das Signal eigentlich rein ?

Autor: Wigi (Gast)
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Hier noch die Schaltung zum Vorschlag 2. Gruss Wigi

Autor: karantazi (Gast)
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Also, ich weiß ja nicht, wie weit ihr in der Elektronik bewandert seid, 
doch eins könnte man schonmal wissen und zwar, dass der Strom aus dem 
Hallsensor nicht konstant ist. Bei einem Spannungsteiler mit festen 
Widerständen, bekomme ich noch ungenauere Werte, wie wenn ich die 12 V 
direkt nehme.

Ich besitze einen Controller, der leider nur TTL versteht.
Da das mit den Transistoren jedoch nicht geht, werde ich mich 
wahrscheinlich mit der Zenerdiode begnügen müssen.
Bekomme dann halt(Uhigh=4,7V und Ulow=1,5V)

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Dann setz' doch einen FET vor den Spannungsteiler. Dann sind auch die 
1,5V weg.


Gruß

Jobst

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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karantazi schrieb:
> Also, ich weiß ja nicht, wie weit ihr in der Elektronik bewandert seid,
> Ich besitze einen Controller, der leider nur TTL versteht.
> ...
> Bekomme dann halt(Uhigh=4,7V und Ulow=1,5V)
[Zitat] Also, ich weiß ja nicht, wie du in der Elektronik bewandert 
bist, doch eins könnte man schonmal wissen und zwar dass [/Zitat] bei 
5V-TTL ein Low-Pegel mit max. 0.8V spezifiziert ist...  :-/
(Da würde sogar schon das Lesen von 
Beitrag "Re: 12-Signal in 5V (TTL) umwandeln" ausreichen)

> doch eins könnte man schonmal wissen und zwar, dass der Strom aus dem
> Hallsensor nicht konstant ist.
Es gibt durchaus Hall-Sensoren, die beliebige Ströme treiben können. 
Welchen Hallsensor hast du?
Wenn du genau spezifizieren würdest/könntest, was du hast und was du 
willst, könnte dir geholfen werden. Aber so, wie die Informationslage 
derzeit aussieht, kommt statt einem Rat bestenfalls Raterei heraus...

Autor: BigWumpus (Gast)
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Du weißt aber, daß TTL nicht wirklich etwas mit 5V zu tun hat ?
Im Fall "Low" mußt Du sogar etwas Strom aus dem TTL-Eingang 
heraussaugen!
Was mag das eigentlich für ein Controller sein, der noch TTL spricht ?

Autor: Mine Fields (Gast)
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Vermutlich verwechselt da jemand 5V CMOS mit TTL.

Als weiteren Vorschlag fällt mir spontan ein Komparator ein. Dank 
Open-Collector-Ausgang sind die recht einfach an einen Controller 
anzuschließen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>> Du weißt aber, daß TTL nicht wirklich etwas mit 5V zu tun hat ?
Mal angenommen, du meinst mich, dann heißt die Antwort: Ja.  ;-)

>> Im Fall "Low" mußt Du sogar etwas Strom aus dem TTL-Eingang
>> heraussaugen!
> Dank Open-Collector-Ausgang sind die recht einfach an einen
> Controller anzuschließen.
Und dann ist auch das Heraussaugen eines Low-Pegels kein Problem mehr. 
Urig, wie das alles zusammenpasst...

> Was mag das eigentlich für ein Controller sein, der noch TTL spricht ?
Es könnte ein Sercos-Asic SERCON816 sein....
http://www.sercos.com/literature/pdf/sp81613de.pdf

Autor: Julian O. (juliano)
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Reicht nicht einfach ein Serienwiderstand zur Strombegrenzung? Wenn du 
den Strom begrenzt leiten die internen Schutzdioden die Überspannung ab, 
wie viel Strom die abkönnen findet sich im Datenblatt deines Controllers

Autor: Mine Fields (Gast)
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Lothar Miller schrieb:
> Und dann ist auch das Heraussaugen eines Low-Pegels kein Problem mehr.

Vielleicht hilft dabei ein Saugkreis.

Autor: Wigi (Gast)
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karantazi schrieb:
> Da das mit den Transistoren jedoch nicht geht, werde ich mich
>
> wahrscheinlich mit der Zenerdiode begnügen müssen.

Und, funktioniert's ? Bitte mal um Ergebnisse. Gruss Wigi.

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