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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung für Eingang (Pin) höher als Versorgungsspannung


Autor: Jan Purrucker (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe folgendes Problem: Ich versorge meinen ATMEGA 8L mit einer
stabilisierten Spannung von + 3V. Aus einer anderen Quellen möchte ich
mit dem MC Leitungen auf "0" oder "1" abfragen. Leider führen diese
Leitungen aber ca. 4 Volt für eine logische "1".
Daher meine Frage: Kann ich die Leitungen an den ATMEGA ohne
Vorbeschaltung (Spannungsbegrenzung) anschließen?
Ich habe nämlich auf meiner Platine sehr wenig Platz, um noch eine
Spannungsbegrenzung unterzubringen.
Vielen Dank schon mal für anregende Antworten.

MfG
Jan Purrucker

Autor: Michael Klaube (Gast)
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Hallo
das steht in dem Datenblatt bei Electrical Characteristics


Gruß Micha

Autor: Christian Rötzer (Gast)
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Ohne Beschaltung geht das nicht, dafür ist die Spannungsüberhöhung zu
viel. 0.5V könnte man ausdiskutieren. Einfachste Möglichkeit für
unkritische Signale: Ein Vorwiderstand, sagen wir 10k, der den Strom in
die Schutzdioden begrenzt. Ansonsten: Spannungsteiler.

Grüße

Christian

Autor: Thomas (Gast)
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In einer Application Note von Atmel wird sogar direkt mit Netzspannung
von 230V auf einen Eingang gegangen. Wie schon beschrieben ist es nur
wichtig den Strom durch die Begrenzungsdioden einzuschränken.

Zitat aus der AppNote:

"To protect the device from voltages above VCC and below GND, the AVR
has internal clamping diodes on the I/O pins. The diodes are connected
from the pins to VCC and GND and keep all input signals within the
AVR’s operating voltage.
Any voltage higher than VCC + 0.5V will be forced down to VCC + 0.5V
(0.5V is the voltage drop over the diode) and any voltage below GND -
0.5V will be forced up to GND - 0.5V.
By adding a large resistor in series, these diodes can be used to
convert a high voltage
sinus signal down to a low voltage square wave signal, with amplitude
within the AVR’s
operating voltage ± 0.5V. The diodes will thus clamp the high voltage
signal down to the
AVR’s operating voltage."

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Ich weiss zwar nicht wieviel mA die Schutzdioden an den Eingängen
verkraften, aber man sollte vielleicht noch über die folgenden Punkte
Gedanken machen:

Angenommen:
 - die Schutzdioden an den Eingängen sind für z.b. 10mA ausgelegt
 - an 8 Eingängen liegen (über Vorwiderstände) Einganspegel an, welche
   überhalb von VCC liegen und in jeden Pin dann ca. 3mA fliessen
   lassen
 - die Stromaufnahme der Schaltung beträgt ca. 10mA

Die Schaltung würde die 10mA normalerweise direkt von VCC (also über
den Spannungsregler) beziehen. Sind nun aber alle 8 Eingänge "High",
so würden über diese rein rechnerisch 24mA (8x3mA) durch den Controller
in VCC fliessen. Da die Schaltung aber nur 10mA saugt, würde dann VCC
über die Spannung des Spannungsreglers (und damit unter Umständen sogar
über die maximal zulässige Spannung des Controllers ansteigen) ->
Controller putt / Schaltung putt.

Dieses Beispiel mag in diesem Fall vielleicht nicht zutreffen, aber man
sollte dies evtl. bei anderen Projekten berücksichtigen.

Gruß
Magnetus

Autor: Jan Purrucker (Gast)
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Hallo,

vielen Dank für die ausführlichen Informationen. Ich werde dann die
Eingangsspannung extern mit einer Reihenschaltung aus Widerstand und
Zenerdiode oder über einen Festspannungsregler begrenzen.

Gruß
Jan Purrucker

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