USB Datenleitung Spannung von 5V auf 3,6 begrenzen

[Helpme91 (Gast)]

Hallo Leute,

ich hätte ein paar Fragen an euch:

Frage 1:

Warum verwende ich eine Z-Diode bei der 3,6V und nicht 3,3V abfallen?
Hat das was mit dem Spannungsabfall des Kabels incl. Stecker zu tun, da 
bei 3,3V am ende möglicherweise nur mehr 3V beim Empfänger ankommen?

Das ist meine Vermutung.

Frage 2:

Welcher Strom fließt auf der USB-Datenleitung?
Ich benötige diese Info da ich einen passenden Vorwiderstand für die 
Z-Diode selber berechnen möchte?

MfG

[Helpme91 (Gast)]

Hier noch ein Foto der Schaltung

[Robin S. (der_r)]

Helpme91 schrieb:
> Warum verwende ich eine Z-Diode bei der 3,6V und nicht 3,3V abfallen?

Die Z-Diodenkennlinie ist nicht ideal, sprich bei einer 3,3V Diode würde 
ein signifikanter Strom über die Diode abfließen. Siehe auch Grundlagen 
Spannungsstabilisierung mit Z-Dioden.

Sinn der Dioden ist auch, die vom uC kommenden 5V auf USB-verträgliche 
Spannungen zu begrenzen (eigentlich 3,3V, aber wie gesagt, die Kennlinie 
ist nicht ideal, sodass aus der anderen Richtung permanent unnötig Strom 
abfließen würde).

> Welcher Strom fließt auf der USB-Datenleitung?
> Ich benötige diese Info da ich einen passenden Vorwiderstand für die
> Z-Diode selber berechnen möchte?

Der Atmel liefert 5V, minus die Diodenspannung ergibt die Spannung am 
Widerstand. Diese durch den gewünschten Maximalstrom teilen. (Siehe 
Atmel Datenblatt). Aber warum selber berechnen, die 68R die meist 
genannt werden, tun's doch?

[Thomas (Gast)]

Nein du brauchst diese Infos nicht. Was du vorhast wird nicht 
funktionieren. Die Dioden sind keine Zenerdioden sondern spezielle 
Schutzdioden um den Bus zu schützen. Wenn du also Widerstände für 
Zenerdioden am USB Bus berechnen willst hast du etwas grundsätzlich 
falsch verstandenen.
Thomas

[Robin S. (der_r)]

Thomas schrieb:
> Nein du brauchst diese Infos nicht. Was du vorhast wird nicht
> funktionieren. Die Dioden sind keine Zenerdioden sondern spezielle
> Schutzdioden um den Bus zu schützen. Wenn du also Widerstände für
> Zenerdioden am USB Bus berechnen willst hast du etwas grundsätzlich
> falsch verstandenen.
> Thomas

Eben nicht, es sind Zenerdioden, die beim AVR-USB-Direktbetrieb 
gebraucht werden, allein um keine 5V auf die Leitung zu jagen.

Allerdings sind die im Schaltbild falsch herum.

[Helpme91 (Gast)]

Sorry, ich habe die Z-Diode falsch eingezeichnet. Die gehören natürlich 
umgedreht.

Wie man den Vorwiderstand berechnet weiß ich. Ich benötige halt nur die 
Info, welcher Strom auf der Datenleitung fließen muss.

Ich benötige ja auch für die Diode einen min. Zehnerstrom, damit die 
Diode auch arbeitet.

Das heißt Iges. = Iusb + Idiode.

Nun weiß ich nicht, was für ein Strom auf der USB-Datenleitung fließen 
sollte.

[Helpme91 (Gast)]

PS: Ich möchte es einfach selbst berechnen. Einfach fertige Werte 
einsetzen kann jeder.

[Thomas (Gast)]

OK die Software USB Lösung hätte ich jetzt nicht auf dem Schirm
Thomas

[Robin S. (der_r)]

Helpme91 schrieb:
> Sorry, ich habe die Z-Diode falsch eingezeichnet. Die gehören natürlich
> umgedreht.
>
> Wie man den Vorwiderstand berechnet weiß ich. Ich benötige halt nur die
> Info, welcher Strom auf der Datenleitung fließen muss.
>
> Ich benötige ja auch für die Diode einen min. Zehnerstrom, damit die
> Diode auch arbeitet.
>
> Das heißt Iges. = Iusb + Idiode.
>
> Nun weiß ich nicht, was für ein Strom auf der USB-Datenleitung fließen
> sollte.

Vereinfacht gesagt und ohne jetzt die Z-Dioden-Mathekeule auszupacken:

Der von USB-seitig kommende Strom ist vernachlässigbar, weil USB mit 
3,3V arbeitet und die Z-Diode bei 3,6V-Auslegung quasi nicht leitet (wie 
von mir weiter oben erklärt).

Sprich, die restliche Auslegung ist -bei dieser vereinfachten 
Betrachtung- lediglich vom Maximalstrom der AVR I/O-Pins abhängig. Der 
ist ja im Datenblatt gegeben.

Funktionieren wird es in einem größeren Bereich, wenn du möglichst 
niederohmig bleiben willst, würde ich persönlich 15-20 mA anpeilen.

[Helpme91 (Gast)]

Danke!