Wenn man so nachdenkt fallt auf, dass viel tolle Peripherie für µCs, wie zum Bleistift SD-Karten, Funkmodule, diese WLAN2Serial usw. nur mit 3,3V laufen und trotzdem arbeiten viele noch mit 5V und passen aufwändig die Pegel an. Deshalb frage ich mich, was spricht eigentlich für 5V?
3V3 schrieb: > [...] und trotzdem arbeiten viele [...] Wer sind diese "viele"? - Ich persönlich verkehre ausschließlich in Kreisen, in welchen die Entwickler ihr System sowohl mit möglichst geringem Aufwand (= Zeit = Geld) als auch für einen möglichst geringen Hardwareaufwand (= Anzahl Bauteile = Platz, Testaufwand etc. = Geld) entwerfen. Soll heißen, wenn ein Großteil der Peripherie mit 3,3V läuft, wird natürlich sinnvollerweise ein µC mit 3,3V-IOs gewählt und umgekehrt. Aber wer weiß - mit Sicherheit gibt es da draußen irgendwo auch Leute, die erotische Lust aus dem inflationären Einsatz von Pegelwandlern ziehen...
3V3 schrieb: > Deshalb frage ich mich, was spricht eigentlich für 5V? 3.3V reichen nicht für (wesse) LEDs und nicht mal für rote/grüne in Multexschaltungen (also mit Transistoren als Schalter zwischen GND und VCC). 3.3V reichen gar nicht für normale MOSFETs die einige Hirnies hier schon mit 5V statt 10V ansteuern wollen (aber es gibt nicht nur 4.5V LogicLevel MOSFETs, sondern auch 2.5V/2.7V/2.8V). 3.3V sind blöd aus einer Lithiumzelle zu gewinnen die 2.5 bis 4.2V hat, man müsste rauf und runter transformieren, aber 5V passen zu deren Aufladung und zu einem simplen step up. LCD Displays brauchen 5V und wenn man nur 3.3V für die Logic liefert, muss man -2V als Kontrastspannung erzeugen. 3.3V sind noch weniger als 5V für Audio und Lautsprecher und damit noch schlechter geeignet. Und tausende weitere Gute Gründe. Eine Schaltung ist dann optimal, wenn die Anzahl der nötigen Pegelwandler mögichst klein ist...
Lothar S. schrieb: > µCs mit 5V sind schneller... . Sicher? STM32F427/437 – 180 MHz dsPIC33EP128GM304 - 140MHz PIC18F45k22 - 64MHz (auch hinunter bis 2.7V laut Datenblatt)
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Die 5V wurden damals für fast alles verwendet und es war so gut wie alles damit kompatibel. Moderne Transistoren funktionieren heutzutage schon bei unter 1V, deshalb konnte man auch mit der Spannung runter gehen. 5 Controller sind im Moment auch nicht mehr so verbreitet, die meisten laufen mit Spannungen von 1.6V bis maximal 3.6V , spätere Modelle werden dann noch geringere Spannungen benötigen und dann braucht man für die alte 3.3V Elektronik Levelshifter. Das ist nun mal so und es ist auch egal, es entwickelt sich eben alles ... oder besser gesagt die Menschen entwickeln alles. :-) Ich kann eine komplette Schaltung aufbauen die mit einer Spannung von unter 2.7V läuft und von einer LiIon-Zelle (3.6V bis 4.1V) gespeist wird. Es gibt aber auch LIFePo4 Zellen, die erzeugen nur 3 bis 3.6V und daher muss man sich dann etwas einfallen lassen wenn man eine weiße LED daran betreiben will.
Mike J. schrieb: > Moderne Transistoren funktionieren heutzutage schon bei unter 1V, nicht erst heutzutage, das ist schon etwas länger so ;-)
viele Bauteile und größere Reichweite und mehr Störspannungsabstand
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3V3 schrieb: > Deshalb frage ich mich, was spricht eigentlich für 5V? 5V hat man früher für TTL-ICs benötigt, da diese Spannung unterhalb der maximal zulässigen Sperrspannung der Transistorbasisspannung der in den ICs verwendeten Transistoren lag. Grundsätzlich versucht man, die Logikspannungen so hoch wie möglich zu wählen, um die Stör- spannungsempfindlichkeit zu verringern. Gruss Harald
kleinere Versorgungsspannungen führen zu mehr Strom bei gleicher Leistung und somit zu mehr Spannungsabfall auf einer gegebenen Leitung, wodurch wiederrum das Thema Zuleitungswiderstände kritischer wird. Kleinere Pegel sollten aber auch schneller zu schalten sein, da es weniger Energie braucht um eine gegebene Leitungskapazität auf den geforderten Pegel aufzuladen. Digitalsignale mit hohen Frequenzen arbeiten mit geringen Spannungshüben.
Je höher der Pegel, desto weniger Probleme mit dem Störabstand. Deshalöb laufen auch heute noch SPS-Steuerungen mit 24V. Je höher die Spannung, desto mehr Leistung steht für Verbraucher zur Verfügung. Von der Halbleiter-Technik sind z.B. 30V eine technologische Grenze. Deshalb geht man nur in Ausnahmefällen über die 24V. Die TTL-Logik und ihre Folgefamilien arbeiten mit BE-Sperrschichten, die etwa 7V Durchbruchspannung haben. Deshalb hat man 5V lange Zeit als Standard-Pegel benutzt. Auch heute sind 5V oft die bessere Lösung, siehe Beitrag von Mike J. Niedrigere Pegel ermöglichen höhere Taktfrequenzen, da die an den Logikschaltungen vorhandenen Kapazitäten um so schneller ge-oder entladen werden können, je kleiner der Spannungshub ist. Die immer kleineren Strukturen der MOSFETs haben damit gekoppelt immer kleinere Schaltschwellen, sodass parallel zur MOSFET-Struktur die Schaltzeiten und Pegel immer kleiner werden. Bei den CPUs ist man schon lange unter 1,8V Core-Pegel. Aber damit kann man wohl kaum Peripherie ansteuern.
> Kleinere Pegel sollten aber auch schneller zu schalten sein
Denkste
Absoluter 5V Experte schrieb: > Kleinere Pegel sollten aber auch schneller zu schalten sein, ach mit weniger PS ist man schneller auf 100 ? mit kleineren Pegeln kann man schneller Energie umladen, dann wären ja Hochspannungsleitungen überflüssig ;-)
Kai S. schrieb: > Zum Thema: Weniger Verluste! Schwachsinn. Die Umschaltverluste steigen quadratisch mit der Spannung, die Leckströme linear. Lothar S. schrieb: > µCs mit 5V sind schneller... . Quark. Schnellere und kleinere Strukturen halten keine 5V mehr aus. Kein schneller uC-Kern läuft mit 5V, bei den Cortex-M4 liegt die Kernspannung oft bei 1,8V. Joachim B. schrieb: > viele Bauteile und größere Reichweite und mehr Störspannungsabstand Inzwischen gibt es viel mehr 3,3V-Bauteile. Was soll "größere Reichweite" bitte sein? Und Störspannungsabstand ist ziemlich irrelevant. Peter R. schrieb: > Je höher der Pegel, desto weniger Probleme mit dem Störabstand. Deshalöb > laufen auch heute noch SPS-Steuerungen mit 24V. Das hat eher historische Gründe, weil man damit bequem Relais ansteuern kann und man die Steuerungen aus 24V versorgt.
Lothar S. schrieb: >> Kleinere Pegel sollten aber auch schneller zu schalten sein > > Denkste Wieso arbeiten dann die schnellen logischen Schaltungen mit kleinen Spannungshüben? Joachim B. schrieb: > ach mit weniger PS ist man schneller auf 100 ? Wenn man nur 33km/h fährt ist hat am die Endgeschwindigkeit schneller erreicht als wenn man auf 50 beschleunigen muss. > mit kleineren Pegeln kann man schneller Energie umladen, dann wären ja C=Q/U --> Q=C*U --> Bei gleicher Leitungskapazität muss bei doppelter Spannung doppelt so viel Ladung fließen und die Kapazität zu laden. > dann wären ja Hochspannungsleitungen überflüssig ;-) Das hat was mit dem Strom zu tun: P=U*I --> Wenn P konstant ist wird der Strom mit steigender Spannung kleiner. Bei einer Hochspanungsleitung ist der Verlust proportional zum Quadrat des Stromes.
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Max H. schrieb: > Wieso arbeiten dann die schnellen logischen Schaltungen mit kleinen > Spannungshüben? weil die bei kleineren Strukturen weniger Energie brauchen und kürzere Strecken zu überbrücken haben > Wenn man nur 33km/h fährt ist hat am die Endgeschwindigkeit schneller > erreicht als wenn man auf 50 beschleunigen muss. aber trotzdem langsamer auf weiteren Strecken. Um Strecke zu überwinden sind höhere Spannungen halt im Vorteil.
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Joachim B. schrieb: > aber trotzdem langsamer auf weiteren Strecken. Um Strecke zu überwinden > sind höhere Spannungen halt im Vorteil. Und im dichten Stadtverkehr in der Rush Hour ist man mit dem Fahrrad doch meistens schneller.
> Wieso arbeiten dann die schnellen logischen Schaltungen mit kleinen > Spannungshüben? Weil ECL völlig anders funktioniert. > Und Störspannungsabstand ist ziemlich irrelevant. Irrtum > Schnellere und kleinere Strukturen halten keine 5V mehr aus. Falsch, die Spannung muss wegen der sonst ausufernden Verlustleistung reduziert werden. Mit Überspannung laufen diese Bausteine schneller, nur die Kühlung macht massive Probleme. Das höhere Spannungen einen höheren Takt erlauben sieht man auch in vielen AVR Datenblättern. Grüße Löti
Lothar S. schrieb: >> Und Störspannungsabstand ist ziemlich irrelevant. > > Irrtum Kein Irrtum. Ich entwickele seit vielen Jahren Elektronik in einer Umgebung mit vielen Störungen. Wenn man es ordentlich macht, hat man keine Probleme mit Störabständen. Lothar S. schrieb: > Falsch, die Spannung muss wegen der sonst ausufernden Verlustleistung > reduziert werden. > Mit Überspannung laufen diese Bausteine schneller, nur die Kühlung macht > massive Probleme. Falsch. Das Gateoxid von kleineren Strukturen hält keine 5V aus. Selbst bei Controllern sind wir inzwischen bei 65nm und kleiner angekommen. Und selbst wenn: Wenn die Verlustleistung bei 5V zu hoch ist, bringt es nichts, wenn es theoretisch schneller wäre. Lothar S. schrieb: > Das höhere Spannungen einen höheren Takt erlauben sieht man auch in > vielen AVR Datenblättern. AVR sind auch eine lahme Uralt-Technologie. Damals war das noch so.
Lothar S. schrieb: > Das höhere Spannungen einen höheren Takt erlauben sieht man auch in > vielen AVR Datenblättern. Ein i7 läuft mit einer Kernspannung von <1.5V und das mit einem Takt von der ein ARV nicht mal träumen kann...
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@ Max H. (hartl192) >> Das höhere Spannungen einen höheren Takt erlauben sieht man auch in >> vielen AVR Datenblättern. >Ein i7 läuft mit einer Kernspannung von <1.5V und das mit einem Takt von >der ein ARV nicht mal träumen kann... Äpfel und Birnen. Ein und der selbe CMOS-IC läuft mit höherer Spannung mit höherem Takt. Das weiß jeder Overclocker, Kernspannung hoch, Takt hoch, mehr Kühlung nötig. Dass bessere, neuere CMOS-Technologien mit niedrigerer Spannung umso mehr Takt schaffen, ist ein anderer Effekt.
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Der LPC1850 (180MHz Cortex-M3) benutzt intern 1.2V: http://www.lpcware.com/content/forum/lpc185x-vcore-voltage
Falk Brunner schrieb: > Dass bessere, neuere CMOS-Technologien mit niedrigerer Spannung umso > mehr Takt schaffen, ist ein anderer Effekt. Und dieser Effekt ist hier relevant, weil diese "neueren CMOS-Technologien" heute der Standard sind. Die meisten Controller können noch nicht mal mehr 5V IO-Spannung, und der Kern arbeitet mit noch niedrigeren Spannungen. Wir reden hier nicht über Overclocking, sondern über die allgemeine technische Entwicklung. Und dann gilt: Höhere Taktfrequenzen erfordern niedrigere Spannungen.
Antimedial schrieb: > Wir reden hier nicht über Overclocking, sondern über die allgemeine > technische Entwicklung. Und dann gilt: Höhere Taktfrequenzen erfordern > niedrigere Spannungen. Ich denke die wenigsten basteln hier im GHz Bereich. Ich denke die meisten hier nutzen alte fertige Technik, AVR, Arduino, RTC, I2C und dort ist die gesamte Peripherie auf irgendwo von 3,3V-5V ausgelegt. Man freut sich über die Verfügbarkeit und niedrige Preise und leichte Beschaffung samt Infos und Datenbätter und diese sind noch überschaubar. Worüber redest du ?
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Joachim B. schrieb: > Worüber redest du ? Über ARM-Prozessoren (M0, M3, M4), Sensorik (z.B. MEMS-Accelerometer), SPI-Flash, SD-Karten, USB und so weiter. Alles weit weg vom GHz-Bereich und auch überhaupt nicht exotisch. Alles normalerweise auf 3,3V IO-Spannung ausgelegt.
Antimedial schrieb: > Über ARM-Prozessoren (M0, M3, M4), Sensorik (z.B. MEMS-Accelerometer), > SPI-Flash, SD-Karten, USB und so weiter. und wo ist dann das Problem ? Ich bekomme z.B. für den PI alle Peripherie in 3,3V bis 5V VCC, ok einer China RTC DS1307 muss ich die I2C pullups klauen damit die Uhr bei 5V weiterläuft und am GPIO keine 5V ankommen. Man könnte in den Plan schauen und in die Datenblätter warum 5V (vermutlich wegen der Ladeschaltung der LR2032 statt einer CR2032), wie gesagt die meisten Steine heute laufen auch mit 3,3V nur die Daten an RGB LED Stripes laufen u.U. nicht so weit -> Problem Kabellänge, mit einem 5V Konverter läufts dann weiter.
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Joachim B. schrieb: > und wo ist dann das Problem ? Nirgends, schließlich kann man wirklich gut mit 3,3V arbeiten. Es gibt keinen Grund mehr, zwanghaft auf 5V zu bleiben.
Joachim B. schrieb: > vermutlich wegen der > Ladeschaltung der LR2032 statt einer CR2032) Antimedial schrieb: > Es gibt > keinen Grund mehr, zwanghaft auf 5V zu bleiben. für dich nicht, ich finde die Idee eine LR2032 statt der üblichen CR2032 nicht so übel, aber bitte wenn due die mit einem stepup auf 5V aus 3,3V laden willst auch OK erkläre das den Chinesen und sie bauen das vermutlich für 10 Ct. mehr, nur ist es noch nicht soweit, also löte ich R2 und R3 aus und komme auch mit 5V und 3,3V zurecht.
Ich weiß zwar nicht wovon du redest, aber als Ladespannung für LiIo-Akkus ist selbstverständlich 5V Standard, das ist nicht umsonst die Versorgungsspannung von USB. Das ändert nichts daran, dass Elektronik heutzutage meistens mit 3,3V versorgt wird.
Antimedial schrieb: > Nirgends, schließlich kann man wirklich gut mit 3,3V arbeiten. Es gibt > keinen Grund mehr, zwanghaft auf 5V zu bleiben. Antimedial schrieb: > Ich weiß zwar nicht wovon du redest, aber als Ladespannung für > LiIo-Akkus ist selbstverständlich 5V und deswegen wird noch einige Hardware für 5V ausgeliefert ! Die Frage war warum 5V und dafür gibt es Gründe die ich hier zeigte, während du schriebst, ach lies oben......
Joachim B. schrieb: > Die Frage war warum 5V und dafür gibt es Gründe die ich hier zeigte, > während du schriebst, ach lies oben...... Ich sehe da keine Gründe. Du willst eine LiIo-Zelle verwenden, aber verwendest dabei 5V? Wie soll das jetzt gehen? Da brauchst du dann doch wieder einen Stepup.
3V3 schrieb: > ...was spricht eigentlich für 5V? <feed mode on> 5V sind einfach geiler, weil mehr! 5€ sind auch besser als 3,3€... <feed mode off>
Antimedial schrieb: > aber als Ladespannung für > LiIo-Akkus ist selbstverständlich 5V Standard Antimedial schrieb: > Ich sehe da keine Gründe. Du willst eine LiIo-Zelle verwenden, aber > verwendest dabei 5V? Wie soll das jetzt gehen? Da brauchst du dann doch > wieder einen Stepup. jetzt trollst du
Joachim B. schrieb: > jetzt trollst du Nein, du verstehst nur nicht, dass man seine Akkus üblicherweise nicht mit der Spannung lädt, mit der man seine Elektronik versorgt. Also nochmal für dich: 5V (z.B. aus USB): Akku laden 2,7-3,3V: Betriebsspannung, die man aus dem Akku erzeugt. Wenn man seine Elektronik mit 5V versorgen muss, kann man die nicht mehr an einer LiIo-Zelle betreiben. Dann braucht man einen Boostwandler. Was gibt es daran nicht zu kapieren?
Antimedial schrieb: > Also nochmal für dich: ...... > Wenn man seine Elektronik mit 5V versorgen muss, kann man die nicht mehr > an einer LiIo-Zelle betreiben. Dann braucht man einen Boostwandler. Was > gibt es daran nicht zu kapieren? ist mir zu mühsam, wenn du nicht liest und verstehst was ich meine..... Joachim B. schrieb: > Ich bekomme z.B. für den PI alle Peripherie in 3,3V bis 5V VCC, ok einer > China RTC DS1307 muss ich die I2C pullups klauen damit die Uhr bei 5V > weiterläuft und am GPIO keine 5V ankommen. Man könnte in den Plan > schauen und in die Datenblätter warum 5V (vermutlich wegen der > Ladeschaltung der LR2032 statt einer CR2032), wie gesagt die meisten > Steine heute laufen auch mit 3,3V nur die Daten an RGB LED Stripes > laufen u.U. nicht so weit -> Problem Kabellänge, mit einem 5V Konverter > läufts dann weiter. ich kann noch keine DS1307 RTC für 3,3V Betrieb aus China bestellen weil die die Schaltung auf 5V Betrieb gebaut haben ! obwohl die Uhrensteine vermutlich auch mit 3,3V laufen oder es dafür Ersatz gibt. Wenn du einen RTC mit EEPROM und Zelle samt Sockel auf Platine für 1,10€ aus China an 3,3V willst musst du dir das von dort wünschen, ich bin sicher das kommt irgendwann, vielleicht dann für 1,20€ was kapierst du nicht das die Welt nicht so läuft wie wir sie uns wünschen ? Ich wünsche mir so vieles (jetzt z.B. einen Fiesta ST mit 4 Türen), real gibt es aber etliches nicht (jedenfalls nicht hier und mit vertretbaren Aufwand)
Joachim B. schrieb: > ich kann noch keine DS1307 RTC für 3,3V Betrieb aus China bestellen weil > die die Schaltung auf 5V Betrieb gebaut haben ! obwohl die Uhrensteine > vermutlich auch mit 3,3V laufen oder es dafür Ersatz gibt. Was kann ich dafür, dass du irgendwelchen Chinamist kaufst? Wenn das für deine Anwendung taugt - meinetwegen. Ein Bastler darf jeden Murks bauen, ist schließlich nur ein Hobby. Joachim B. schrieb: > Wenn du einen RTC mit EEPROM und Zelle samt Sockel auf Platine für 1,10€ > aus China an 3,3V willst musst du dir das von dort wünschen, ich bin > sicher das kommt irgendwann, vielleicht dann für 1,20€ Ich nehme dafür einfach einen 50 Cent uC mit integrierter RTC. Ist billiger und funktioniert auch vollständig im Akkubetrieb.
Ich weiß nicht, ob ich hier ne Ausnahme bin, aber ich habe noch nen Sack voll 7805, was einer der Gründe ist, weshalb ich 5V nehme. 5V kann man auch direkt vom USB-Port ohne Wandler nehmen. Mit 5V kann man immer jede LED unabhängig der Farbe treiben. Ich nehme PICs und die haben meist einen Spannungsbereich von 1,8V (oder 2,xV) bis 5,5V, ich nehme an, die sind nicht die einzigen. Daher kann ich mir aussuchen, womit ich einen PIC betreiben will, den ich noch von nem anderen Projekt über habe. Hätte ich nur uCs, die bis max. 3,6V gehen, müsste ich immer Wandler kaufen und das auch bei einem USB-Device. Aber kann ja jeder so machen, wie er will. Wenn es von der Peripherie her egal ist, nehme ich ansich immer 5V. Wenn nicht, nehme ich die Spannung, die am sinnvollsten ist, wenn es keine gemeinsame Versorgungsspannung gibt (also z.B. 3.3V). Ein weiterer Vorteil ist, dass im 5V Regler weniger Leistung verheizt wird, wenn man noch nen Trafo im Schrank hat. Klar, nen Schaltregler kostet auch nich die Welt. Aber da kämen dann wieder meine 7805 ;)
Antimedial schrieb: > Ich nehme dafür einfach einen 50 Cent uC mit integrierter RTC. Ist > billiger und funktioniert auch vollständig im Akkubetrieb. welchen , wo bekomme ich den ? für 50 Ct und mit Backup Zelle auf Platine , ich bin faul, oder sagen wir anders, ich vertrödel meine Zeit nicht mit Platine erstellen und bestücken für Batterie und RTC und zahle noch 6,95€ fürs Porto
Joachim B. schrieb: > welchen , wo bekomme ich den ? für 50 Ct und mit Backup Zelle auf > Platine , ich bin faul, oder sagen wir anders, ich vertrödel meine Zeit > nicht mit Platine erstellen und bestücken für Batterie und RTC und zahle > noch 6,95€ fürs Porto Wie gesagt, als Bastler kannst du murksen wie du willst. Für mich wäre eine externe RTC jedenfalls viel zu umständlich, wenn ich sowieso eine RTC in meinem Controller habe. Ich vertrödele meine Zeit bestimmt nicht für den zusätzlichen Hardwareaufwand und die Programmierung der Schnittstelle. Dann brauch ich nur noch die Batterie. Ich arbeite entweder mit Evalkits oder mit richtigen Platinen, so ein Lochrastergemurkse kommt mir nicht ins Haus. Die 50 Cent sind selbstverständlich Stückzahlenpreise. Muster und Evalkits bekomme ich auch für private Zwecke kostenlos, das zählt nämlich als private Weiterbildung.
Antimedial schrieb: > Wie gesagt, als Bastler kannst du murksen wie du willst. nicht nur als Bastler, auch als Techniker und Ing. Warum du das als murksen abtust weisst nur du. Ist bewährte Technik im Prototypenbau die oft besser läuft als jede geätzte Platine. > Für mich wäre > eine externe RTC jedenfalls viel zu umständlich, wenn ich sowieso eine > RTC in meinem Controller habe. > Ich vertrödele meine Zeit bestimmt nicht > für den zusätzlichen Hardwareaufwand und die Programmierung der > Schnittstelle. eben und deswegen werden Fertigmodule genutzt und Libs. > Dann brauch ich nur noch die Batterie. Ich arbeite entweder mit Evalkits > oder mit richtigen Platinen, so ein Lochrastergemurkse kommt mir nicht > ins Haus. s.o. > Die 50 Cent sind selbstverständlich Stückzahlenpreise. Muster und > Evalkits bekomme ich auch für private Zwecke kostenlos, das zählt > nämlich als private Weiterbildung. gratuliere, mein Held.
Hallo, 5V werden immer weniger verwendet und sind als Systemspannung (für IC, Controller, FPGA) unüblich. Man bekommt kaum noch moderne IC für 5V. Man schaue sich z.B. nur bei den Controllern um. Sicher, ein paar gibts, aber nicht viele. (Natürlich arbeiten die intern sowieso eher mit 1V2 oder 1V8...) Sogar 3V3 sind nicht mehr nötig, ich habe schon einige Platinen mit 2V5 als Hauptversorgung gemacht. Dagegen ist mir noch nie eine reine 5V-Platine untergekommen, selbst 10 Jahre altes Zeug läuft mit 3V3. Störprobleme hatte ich noch nie, das ist eher eine Schaltungs- und Layoutfrage Sonst noch ein paar Anmerkungen zu den genannten Punkten: - MOSFET, die gescheit niederohmig sind, bekommt man auch für 3.3V - Für richtige Leistungsfet helfen 5V auch nur selten weiter - Selbst für (einfache) Analogtechnik kommt man mit 3.3V fast immer hin, die Auswahl an z.B. OPV ist gut Das heißt jetzt nicht, dass 5V "schlecht" sind, wenn man mit dem Fundus an Bauteilen dafür zufrieden ist, spricht nichts dagegen. Nur ist es halt wirklich nicht mehr üblich!
Schreiberling schrieb: > Sogar 3V3 sind nicht mehr nötig, ich habe schon einige Platinen mit 2V5 > als Hauptversorgung gemacht. Dagegen ist mir noch nie eine reine > 5V-Platine untergekommen Das einzige was damit belegt ist, ist daß du ein Jungspunt bist. > Das heißt jetzt nicht, dass 5V "schlecht" sind, wenn man mit dem Fundus > an Bauteilen dafür zufrieden ist, spricht nichts dagegen. Eben. > Nur ist es halt wirklich nicht mehr üblich! Es ist oft gefährlich, von sich selber auf andere zu schließen. XL
Schreiberling schrieb: > Störprobleme hatte ich noch nie, das ist eher eine Schaltungs- und > Layoutfrage Bei gleichem Aufwand ist die Störfestigkeit von 5V-Schaltungen trotzdem höher als die von Schaltungen mit kleinerer Ub.
MaWin schrieb: > LCD Displays brauchen 5V und wenn man nur 3.3V für die Logic > liefert, muss man -2V als Kontrastspannung erzeugen. Nicht immer. EA DOGM162L => Läuft sauber auf 3,3V und regelt den Kontrast selbständig.
Mike J. schrieb: > Ich kann eine komplette Schaltung aufbauen die mit einer Spannung von > unter 2.7V läuft und von einer LiIon-Zelle (3.6V bis 4.1V) gespeist > wird. Direkten Betrieb aus einer LiIon/Lipo-Zelle sehe ich auch nach wie vor als einen potenziellen Vorteil an (wo man's braucht). Klar gibt es Spannungsregler, auch lowdrop, aber die brauchen immer irgendwie einen zusätzlichen Strom und/oder eine extra Mimik, mit der man sie während der Schlafphase der Schaltung in den Standby schicken kann. Einen 5-V-festen Controller dagegen kann man einfach direkt anklemmen, und der Schlafstromverbrauch ist dann nur der des Controllers. Harald Wilhelms schrieb: > Bei gleichem Aufwand ist die Störfestigkeit von 5V-Schaltungen > trotzdem höher als die von Schaltungen mit kleinerer Ub. Nicht umsonst gibt es auch Cortex-M-ARMs, die 5-V-fest sind. Keiner der vielen ARM-Hersteller würde sich die Mühe für sowas machen, wenn es nicht einen nennenswerten Markt dafür gäbe.
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Jörg Wunsch schrieb: > Einen 5-V-festen Controller dagegen kann man einfach direkt anklemmen, > und der Schlafstromverbrauch ist dann nur der des Controllers. Meine kleine Funk-Klingel für den Hof war solch ein Fall, der Controller konnte die 3.95V aushalten, das Funkmodul hat aber maximal 3.6V vertragen. (Die 3.95V ist die max. Ladespannung des LiIon-Akkus, da höhere Spannungen die Elektrode zu schnell zersetzen.) Da alle Linearen Spannungsregler die ich da hatte einen vielfach höheren Ruhestrom im Gegensatz zu dem Verbrauch des Controllers im Sleep-Modus hatten musste ich mir eine andere Möglichkeit ausdenken. Im Endeffekt habe ich die Spannung mit einer einfachen Diode (4148) so weit reduziert dass die Spannungsbereiche für den Controller und das Funkmodul noch ausreichend sind. (Der LT3009 hat nur einen Ruhestrom von 3µA und liefert 20mA, den hätte ich nehmen können.)
An die Freude von - "Was Lacostet die Welt - ich zahle bar": In vielen Fällen kann man ein bestehendes Design nicht "einfach" so auf 3,3 V umstellen. Manchmal will man das auch nicht, weil die Stückzahlen dies nicht zulassen. An die Freunde der tragbaren Elektronik: Als man sich, Gott sei Dank, auf die 5V geeinigt hate war die übliche Stromaufname elektronischer Schaltungen jenseits jeder vernünftigen, tragbaren Batteriekapazität. An die Freunde von Lithium und seinen Ablegern: Als die 5V aufs Tablett kamen, hätte man rundum, auf die Frage nach Lithium-Batterien, nur ein "hä? - was ist denn das?" als Antwort bekommen. Also kann man die eingangs gestellte Frage mit einem einfachen: "Nichts" - beantworten. So man den Kalender im Auge behält. Ob es aber jemals wieder so viel Kompatibilität geben wird - ist fraglich.
ich will gar nicht sagen, ob 5V oder 3,3V besser sind, denn hier richte ich mich nach den Bauelementen. Ich habe zuletzt 5V verwendet um ein geeignetes Netzteil zu finden. 3V3-Netzteile hatten entweder nicht ausreichend Strom oder waren wegen der geringen Marktmasse zu teuer. Meine ICs die 2.5V benötigten hat dies nicht gestört, da das DCDC-Modul ein großen Eingangsspannungsbereich hatte.
Schreiberling schrieb: > Hallo, > > 5V werden immer weniger verwendet und sind als Systemspannung (für IC, > Controller, FPGA) unüblich. > > Man bekommt kaum noch moderne IC für 5V. Man schaue sich z.B. nur bei > den Controllern um. Sicher, ein paar gibts, aber nicht viele. (Natürlich > arbeiten die intern sowieso eher mit 1V2 oder 1V8...) > > Sogar 3V3 sind nicht mehr nötig, ich habe schon einige Platinen mit 2V5 > als Hauptversorgung gemacht. Dagegen ist mir noch nie eine reine > 5V-Platine untergekommen, selbst 10 Jahre altes Zeug läuft mit 3V3. > Störprobleme hatte ich noch nie, das ist eher eine Schaltungs- und > Layoutfrage > > Sonst noch ein paar Anmerkungen zu den genannten Punkten: > - MOSFET, die gescheit niederohmig sind, bekommt man auch für 3.3V > - Für richtige Leistungsfet helfen 5V auch nur selten weiter > - Selbst für (einfache) Analogtechnik kommt man mit 3.3V fast immer hin, > die Auswahl an z.B. OPV ist gut > > Das heißt jetzt nicht, dass 5V "schlecht" sind, wenn man mit dem Fundus > an Bauteilen dafür zufrieden ist, spricht nichts dagegen. Nur ist es > halt wirklich nicht mehr üblich! Dito. Von den ganzen Designs die ich gemacht habe, hat kein einziges rein 5V als Betriebsspannung. 5V haben seltenheitswert. So wie irgendein uraltes Gerät aus dem Museum. ^^ Gut - mag auch daran liegen, dass ich viel mit FPGAs mache und modernen Bausteinen.
Recht häufig mache ich aus einer Versorgungsspannung (z.B. 24V) eine Zwischenspannung (z.B. 5V, 12V) mit einem Schaltwandler und erzeuge die "hochwertigen"-Spannungen (MCU, ADCs) über entsprechende LDOs. Das hat EMV-mäßig noch den Charme, dass zwischen Zuleitung und getakteter Logik mehrere Filterstufen liegen. Dieser Vorteil wiegt üblicherweise die minimal höhere Verlustleistung des Gesamtsystems auf. Anders ist es natürlich bei einem aktuellen mobilen Projekt, welches aus einer AAA-NiMH-Zelle versorgt wird - da kommt ein Aufwärtswandler zum Zug, der je nach Betriebszustand des Systems 2,2 oder 3V erzeugt. :)
Axel Schwenke schrieb: > Das einzige was damit belegt ist, ist daß du ein Jungspunt bist. Oder er nicht im letzten Jahrtausend stehengeblieben ist. Harald Wilhelms schrieb: > Bei gleichem Aufwand ist die Störfestigkeit von 5V-Schaltungen > trotzdem höher als die von Schaltungen mit kleinerer Ub. Ja, die Bastler wollen mal wieder so gut wie möglich bauen. Ein Profi baut nach Spezifikation, und wenn es reicht, muss man nicht mehr machen. Und gegen 4kV-Burst hilft kein 5V, da muss man eh eine gescheite Schutzschaltung dran bauen. Jörg Wunsch schrieb: > Einen 5-V-festen Controller dagegen kann man einfach direkt anklemmen, > und der Schlafstromverbrauch ist dann nur der des Controllers. Und braucht trotzdem noch mehr als ein gescheites 3,3V-Design mit LDO. Wenn man nicht gleich auf 1,8V und Schaltregler geht.
Peter R. schrieb: > Je höher der Pegel, desto weniger Probleme mit dem Störabstand. Deshalöb > laufen auch heute noch SPS-Steuerungen mit 24V. Du glaubst doch nicht echt, dass die heutigen SPSen intern noch mit 24V laufen? Die haben genauso die selben Prozessoren wie jedes andere Gerät drinnen, Corespannung <3,3V.
Antimedial schrieb: >> Einen 5-V-festen Controller dagegen kann man einfach direkt anklemmen, >> und der Schlafstromverbrauch ist dann nur der des Controllers. > > Und braucht trotzdem noch mehr als ein gescheites 3,3V-Design mit LDO. Kaum. Denn gerade die kleinen Strukturgrößen haben als Hauptproblem, dass die Leckströme immer größer werden. Wo ein Standard-AVR noch (bei Zimmertemperatur) was um 100 nA braucht (und damit deutlich unter der Selbstentladung üblicher Batterien liegt), muss man schon bei Strukturgrößen im Bereich um die 100 nm mächtige Klimmzüge machen, um unter 1 µA zu bleiben (back biasing und sowas).
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Jörg Wunsch schrieb: > Kaum. Denn gerade die kleinen Strukturgrößen haben als Hauptproblem, > dass die Leckströme immer größer werden. Wo ein Standard-AVR noch > (bei Zimmertemperatur) was um 100 nA braucht (und damit deutlich > unter der Selbstentladung üblicher Batterien liegt), muss man schon > bei Strukturgrößen im Bereich um die 100 nm mächtige Klimmzüge machen, > um unter 1 µA zu bleiben (back biasing und sowas). Was aber nur eine Rolle spielt, wenn man gar nichts mit dem Prozessor machen will. Sobald man ihn mal einmal für eine Stunde betreibt, ist der Vorteil schon wieder weg. Man bekommt außerdem durchaus 3,3V-ARM-Controller mit 20nA Shutdown-Strom, wenn man das unbedingt braucht.
Antimedial schrieb: > Man bekommt außerdem durchaus wer ist "man" ? immer diese schwammigen Aussagen, das hier ist kein Politforum, sondern ein Technikforum, werde doch mal konkret: Lieferant, Name, Preis, Bestellmöglichkeit !
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Joachim B. schrieb: > Lieferant, Name, Preis, Bestellmöglichkeit ! Energy Micro bzw. Silicon Labs, EFM32 Zero. Erhältlich unter anderem bei Mouser und Digikey. Preis je nach Ausstattung, geht bei unter 1 Euro (netto) bei Einzelstückzahlen los.
Antimedial schrieb: > Man bekommt außerdem durchaus 3,3V-ARM-Controller mit 20nA > Shutdown-Strom, wenn man das unbedingt braucht. Bei Datenerhalt? Da sind die mit < 100 nA schon eher die sportlichen Typen, während das die hornalte 300-oder-wasweißich-nm-Technologie selbst der A-Typen von AVR einfach so hergibt. Wie betreibst du den nun an einer LiPo-Zelle? Klar, über einen lowdrop-Regler. Wie schaltest du den ein? Jedenfalls nicht direkt über den Controller ... Übrigens bist du auf den zweiten Teil oben gar nicht erst eingegangen: wenn es partout keinen Markt für 5-V-Controller gäbe, warum gibt sich dann jeder ARM-Hersteller Mühe, einen 5-V-toleranten Cortex-M anzubieten? Gerade aus der Automobilecke kommt da mächtig Druck, und der kommt sicher nicht, weil man die Dinger direkt ans Bordnetz hängen will. Bleibt also als (vermutlich) wichtigster Grund dieser Kundschaft ein besserer Störabstand und viel bereits vorhandene Peripherie.
Jörg Wunsch schrieb: > Bei Datenerhalt? Da sind die mit < 100 nA schon eher die sportlichen > Typen, während das die hornalte 300-oder-wasweißich-nm-Technologie > selbst der A-Typen von AVR einfach so hergibt. Und wie sieht es jetzt mit dem Betriebsstrom aus? Daraus bist du nicht eingegangen. Jörg Wunsch schrieb: > Übrigens bist du auf den zweiten Teil oben gar nicht erst eingegangen: > wenn es partout keinen Markt für 5-V-Controller gäbe, warum gibt sich > dann jeder ARM-Hersteller Mühe, einen 5-V-toleranten Cortex-M > anzubieten? Mir fällt nur ein einziger Hersteller ein, bei dem man einen Cortex-M für 5V bekommt. Alle anderen bieten nur 5V-tolerante Eingänge an. 5V-CMOS-Peripherie lässt sich damit nicht ohne zusätzlichen Aufwand ansprechen. Jörg Wunsch schrieb: > Bleibt also als (vermutlich) wichtigster Grund dieser Kundschaft ein > besserer Störabstand und viel bereits vorhandene Peripherie. Du kennst die Branche so gut, vermutest aber nur die wahren Gründe? Naja.
Antimedial schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Das einzige was damit belegt ist, ist daß du ein Jungspunt bist. > > Oder er nicht im letzten Jahrtausend stehengeblieben ist. Das mit dem sinnentnehmenden Lesen mußt du noch üben. Nur weil jemand alt genug ist daß er auch mal eine Platine mit nur 5V gemacht hat, heißt ja nicht zwangsläufig daß er immer nur und auch heute noch solche Platinen macht. Aber ich sehe schon: es war ein Fehler überhaupt in diesem Thread zu antworten. Denn das ist doch mal wieder so eine typische "emacs oder vi" (auch: "Fahrrad oder Auto", "Bier oder Wein", "Urlaub am Meer oder in den Bergen") Diskussion, wo der Fehler schon in der Fragestellung steckt. Die Entscheidung ist gar nicht ausschließlich. Das "oder" gehört da nicht hin. In der Realität ist man doch seltenst ganz frei in der Entscheidung, ob man eine komplette Schaltung mit 5V oder 3.3V oder noch einer ganz anderen Spannung versorgt. Fast immer hat man Komponenten, die mindestens x V sehen wollen und andere die maximal y V vertragen (mit x>y). Man hat Nebenbedingungen die aus der Wahl der Energieversorgung resultieren usw. usf. Für eine dogmatische Sicht "5V sind doch Steinzeit" oder "3.3V sind modern" ist da überhaupt kein Platz. XL
Axel Schwenke schrieb: > In der Realität ist man doch seltenst ganz frei in der Entscheidung, ob > man eine komplette Schaltung mit 5V oder 3.3V oder noch einer ganz > anderen Spannung versorgt. Ja, natürlich gibt es das. Meine Designs haben grundsätzlich auch immer eine 12V/15V/24V-Versorgung für die Analog- und Leistungselektronik. Manchmal gibt es auch irgendwo mal 5V. Ich beziehe mich aber auf die "zentrale" Mikrocontrollerschaltung. Und da ist 3,3V oder weniger heutzutage Standard.
Antimedial schrieb: > Und wie sieht es jetzt mit dem Betriebsstrom aus? Daraus bist du nicht > eingegangen. Es gibt genügend (batteriebetriebene) Anwendungen, bei denen der für die Gesamtenergiebilanz hinreichend irrelevant ist. Nicht jeder braucht riesige Rechenpower.
Jörg Wunsch schrieb: > Es gibt genügend (batteriebetriebene) Anwendungen, bei denen der für > die Gesamtenergiebilanz hinreichend irrelevant ist. > > Nicht jeder braucht riesige Rechenpower. Das sind aber nur sehr wenige. Wie gesagt, selbst eine Sekunde pro Stunde reicht schon, damit der Ruhestrom in der Energiebilanz überhaupt keine Rolle mehr spielt. Da bleiben nicht mehr so viele Anwendungen übrig. Und für die sind LiIo nicht mehr sinnvoll, da geht man sowieso auf 3V-Lithium-Zellen und hat zumindest keinen LDO mehr drin. Wenn man dann noch auf den richtigen Controller geht, ist man besser dran als mit dem Uralt-AVR.
> Betriebsstrom Ich sitze momentan an einer Schaltung die Ein Jahr lang mit einem 1Ah Akku funktionieren soll, der "Betriebsstrom" liegt bei 650mA. Während der Schlafphase soll er so wenig wie möglich verbrauchen. Es gibt da einen Doppelschichtkondensator den ich nehmen muss da er günstig ist, aber der zieht leider selbst schon 23µA, der teurere Kondensator hat einen Leckstrom von 6µA ... wird aber wegen des höheren Preises nicht akzeptiert und so komme ich auf eine Laufzeit von etwa 1/2 Jahr. Eigentlich schläft die Schaltung nur und wacht nur 2 bis 4 mal in der Stunde ganz kurz auf. Antimedial schrieb: > Ich beziehe mich aber auf die > "zentrale" Mikrocontrollerschaltung. Und da ist 3,3V oder weniger > heutzutage Standard. Das ist ja richtig, die meisten Controller, auch die älteren ATmega laufen auch mit 2.7V und ein Großteil läuft sogar mit geringeren Spannungen oder besitzt auch einen internen Spannungsregler. Die Vorteile dieser älteren 5V Technik wurden aber schon genannt, von daher hast eine ausführliche Antwort bekommen.
Antimedial schrieb: > Und für die sind LiIo nicht mehr sinnvoll Ah ja, und das legst du dann fest. Gut, dann hat sich deine Welt für dich natürlich erledigt. Gestatte aber, dass andere Leute manchmal eine andere Welt haben. Antimedial schrieb: > Meine Designs haben grundsätzlich auch immer eine 12V/15V/24V-Versorgung > für die Analog- und Leistungselektronik. Das stärkt das Vertrauen in deine Aussagen bezüglich batteriebetriebener Geräte ungemein, besonders das Wort „grundsätzlich“.
Das Verhalten eines Homo Sapiens Sapiens Ingeniericus erstaunt immer wieder. Kaum ist der Ring eröffnet, buhlt jeder um den Posten des Hordenchefs. Nachdem die Rangordnung einigermaßen abgesteckt ist, kommt es regelmäßig zum Endkampf um den Platz des Oberaffen. Zum Schluss thront der Oberaffe mit triumphierendem Blick auf der Palme. Seht alle her, ich habe Recht! Und die Horde trollt sich… - bis der nächste Ring eröffnet wird.
Jörg Wunsch schrieb: > Ah ja, und das legst du dann fest. > > Gut, dann hat sich deine Welt für dich natürlich erledigt. > > Gestatte aber, dass andere Leute manchmal eine andere Welt haben. Sorry, aber um 1uA feilschen, aber dann LiIo einsetzen? In welcher Welt lebst du? Jörg Wunsch schrieb: > Das stärkt das Vertrauen in deine Aussagen bezüglich batteriebetriebener > Geräte ungemein, besonders das Wort „grundsätzlich“. Nur weil ich professionell eher mit Kilowatt anstatt uA arbeite, heißt noch lange nicht, dass ich die Anforderungen eines batteriebetriebenen System nicht begreife.
> Je höher der Pegel, desto weniger Probleme mit dem Störabstand. Deshalöb > laufen auch heute noch SPS-Steuerungen mit 24V. Mal ganz blöd gefragt: Ist es nicht auch so, dass je höher die Signalpegel bei gleichen Frequenzen sind, desto größer Störabstrahlung und Übersprechen? Nur mal so in den Raum geworfen. Das Thema EMV ist ja auch sehr wichtig.
Nicht bei SPS Ausgängen. Aber 24V sind bei Schaltschränken sowieso Standard da braucht man nicht nachdenken. > Ist es nicht auch so, dass je höher die Signalpegel bei gleichen > Frequenzen sind, desto größer Störabstrahlung und Übersprechen? Da ist eher die geschaltete Leistung relevant, also Spannung x Strom. Grüße Löti
Dein Einwand stimmt sicher, wenn man das Gerät für sich betrachtet. Aber SPS sind ja Industrisysteme und da gehts dann mit dicken Energiequellen/senken die geschaltet werden und abstrahlen im Zweifel rau zur Sache. Da machen die 24V dann Sinn.
Im vierten Beitrag der beste Satz >die erotische Lust aus dem inflationären Einsatz von >Pegelwandlern ziehen... Technische Satire locker aus der Hüfte geschossen. Ein klares LOL^^
SPS Ein/Ausgänge sind außerdem stromgetrieben. Das ist etwas völlig anderes als bei CMOS und würde wahrscheinlich auch mit 3V wunderbar funktionieren.
Lothar S. schrieb: > Nicht bei SPS Ausgängen. Aber 24V sind bei Schaltschränken sowieso > Standard da braucht man nicht nachdenken. > >> Ist es nicht auch so, dass je höher die Signalpegel bei gleichen >> Frequenzen sind, desto größer Störabstrahlung und Übersprechen? > > Da ist eher die geschaltete Leistung relevant, also Spannung x Strom. > > Grüße Löti Ich spreche jetzt mal nicht von sowas wie einer SPS. Deren Ausgänge sind ja praktisch DC (jedenfalls in meiner Welt). Ich komme jetzt gedanklich eher aus der Ecke "Frequenzen höher 100MHz". Ich kann mir einfach nur schwer ein System sinnvoll mit hohen Signalpegeln vorstellen, welches mit hohen Frequenzen arbeitet. Irgendwie passt das schlecht zusammen. Ich muss ja die Signale auch terminieren und in der Regel werden die Wellenwiderstände wohl so um die 50 bis 100 OHM betragen. Wenn ich da jetzt mit hohen Signalpegeln draufgehe, bekomme ich doch schnell EMV-Probleme und der Leistungsbedarf geht auch nach oben. Denn meistens hab ich ja nicht nur 1 Leitung, sondern sehr viele. Alle wollen terminiert werden --> Leistungsverbrauch, Störungen auf der Versorgung...
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