Hallo, welche Angaben muss ich zur Rate ziehen wenn ich schauen möchte ob überall die Größe des Stroms passt.. VOH (voltage output highlevel) = mind. 2.9V VOL (voltage output lowlevel) = max. 0.4V -> die spannungen sind mir klar... IIL (current input lowlevel) no pullup = max 3µA IIH (current input highlevel) no pullup = max 3µA IOH (current output highlevel) = mind. -4 mA IOL (current output lowlevel) = mind. 4 mA IPD (pull-down-current) IPU (pull-up-current) IDD( active mode supply current) max. 70mA ISS (ground current) max. 100mA IDD (supply current) max. 100mA -> welche angaben geben mir jetzt an wieviel strom sich auf den einzelnen Pins befinden, damit ich schauen kann, ob die angeschlossenen ICs an diesen Pins auch strommäßig nicht zu viel oder zu wenig bekommen. -> wieviel Strom bekommt der µC eigentlich über die VCC? max 3µA - aber wie passt das mit dem output-current zusammen von z.B. 100mA bei GND? gibt es irgendwelche erklärungen welche ströme wann wichtig sind und berücksichtigt werden müssen etc.? Damit man eine Schaltung richtig dimensioniert etc. Andreas
also der supply current gibt dir an, wieviel strom über VCC in den µC reinkommt... manche µC besitzen von diesen VCCs jedoch mehr, wobei jede für einen gewissen Part im Controller verwendet wird (wie z.B. die PLL oder so) -> d.h. auch das z.B. dein Controller 100mA für PLL zieht und dann auch für die PLL ausgeben kann... nur als Bsp. ISS ground current wird an allen GNDs sozusagen abgeleitet (jednefalls versteh ich das so...) - bitte um korrektur des weiteren wird natürlich unterschiedlich viel strom an die pins gegeben je nach dem ob ein high-level oder low-level also 1 oder 0 gesendet wird. --> das gilt sowohl für den Ein- als auch für den Ausgang Bernd
ok... d.h. IIL IIH heißt, dass max. 3µA pro IO-Pin an den µC angeschlossen werden dürfen. Ilatch? was bedeutet dieser Strom? das mit dem IOH IOL hab ich noch nicht ganz verstanden; im Lov-Level mind. 4mA - ok... aber im High-Level -4mA?? Warum Minus? Andreas
Hallo, Minus, weil der Strom aus dem IC raus gegen GND fließt, wird gern so angegeben. Ilatch könnte der Strom sein, bei dem es zum LatchUp kommen kann, also die parasitäre Tyristor-Struktur einer CMOS-Struktur zünden kann. Wenn dann keine Strombegrenzung in der Leitung ist, ist das IC Schrott. Genauer kann man das aber nur im Kontext mit dem konkreten IC-Typ sagen, dort sind dann meist auch passende Symbolbilder, die das weiter erklären. Gruß aus Berlin Michael
>Wenn dann keine Strombegrenzung in der Leitung ist, ist das IC Schrott.
d.h. man macht in jede Leitung zum µC so einen Strombegrenzer? Bildchen
gibt es keines aber die Conditions werden genannt (-(0.5VDD(3V3)) < VI <
(1.5VDD(3V3)); Tj < 125 °C)
wie sieht so eine Strombegrenzung aus?
beim max. Input Current: muss man I(highlevel) mit I(pull-up-widerstand)
zusammenzählen oder wie hängen die beiden zusammen?
I(low-level short circuit current) gibt bei VCC den max. Strom an,
welcher über kurze Zeit anliegen darf?
wie berechnet man den max. zulässigen Output-Current? Im Datenblatt wird
immer nur ein mindestwert angegeben?
Andreas
Hallo, nein, macht man normalerweise nicht. Warum nicht? Weil man ja an die Pins was konkretes anschließt und das legt ja erstmal mit seinen Daten fest, was überhaupt an Strom fließen kann (vom Ausgang in die Peripherie) oder was an Spannung anliegen kann (am Eingang vom Ausgang der Peripherie). Normalerweise hält das dann sowieso die Grenzdaten ein, wenn es zusammenpaßt. Nur, wenn die externe Beschaltung die Möglichkeit beeinhaltet, daß man die Grenzwerte ereichen könnte, muß man über Schutzmaßnahmen nachdenken. Beispiel: ich hänge einen Treibertransistor an ein Ausgangspin Deines IC. Der Basiswiderstand muß dann eben so groß sein, daß der maximale Ausgangsstrom bei H-Pegel nicht überschritten werden kann. Bei 3,3V und 4mA und 0,6V Ube eines Transitrors also 3,3V - 0,6V = 2,7V / 4mA = 675 Ohm. Solange ich diese nicht unterschreite, bin ich im sicheren Bereich. Ohne die konkrete Verwendung des Pins sind die Werte nur Zahlen... Ist das Pin als Eingang programmiert, haben die Ausgangswerte keine Bedeutung, ich muß nur dafür sorgen, daß meine Quelle keine Spannungen liefert, die die Grenzwerte des IC überschreiten und ich muß kontrolleiren, ob die Last des Eingangsstroms auch von meiner Quelle geliefert werden kann, ohne das die Spannung soweit zusammenbricht, daß der Minimalwert für den H-Pegel unterschritten wird usw. Wenn z.B. der PullUp aktiv ist, muß die Quelle den L-Pegel unter dem zulässigen Maximalwert halten können, wenn aus dem IC-Eingang der Strom von IIL + IPU in die Quelle fließen. Gruß aus Berlin Michael
wenn ich z.B. einen IC hab dessen I(output-highlevel) mind. 4mA hat und an einen IC anschließe, der als I(input) max. 50mA angibt. welche angaben sind noch zu berücksichtigen?
Hallo, welches IC (mit Logikpegeln) zieht am Input 50mA??? Wo sollen die bei einem Eingang hinfließen??? IL bei Standard-TTL ist z.B. 1,4mA, bei HCT sind es 0,1µA, bei einem AVR sind es 1µA... Würde also heißem, daß man mit Deinen IC-Ausgang (4mA) 3 TTL-Eingänge oder ein paar tausend (theoretisch!) HCT oder AVR-Eingänge treiben könnte. Da spielen dann allerdings die maximalen Kapazitäten die größere Rolle, weil die Schaltgeschwindigkeit sonst zu klein wird. Gruß aus Berlin Michael
also beim 74LVC240 steht das im datasheet drinnen - aber vielleicht hab ich das falsch gelesen... oder verstanden besser gesagt... www.standardics.nxp.com/products/lvc/pdf/74lvc240a.pdf was mich noch interessiert... diese angaben für die Outputs (mind.) treten die dann in kraft, wenn alle pins als output-pins konfiguriert worden sind? Bzw. max. kann doch nur der Strom an die Outputs anliegen, der in den µC reinkommt über VCC... wie rechnet man dann z.B. genau aus, wieviel Ampere an einem Output liegen oder rechnet man nicht so genau? Andreas
als Ströme hab ich zur Verfügung - Ili = Leckstrom - Loz = 3-state output OFF-state current - Ioff = power off leakage current - Icc = quiescent supply current (Ruhestrom) -> diese ströme hab ich für VCC=3.3V bei den maximalangaben - Iik = input diode current max. 50mA (gilt auch für den Output) - ICC = 100mA maximal das sind alle angaben im datenblatt... Andreas
Hallo, der Leckstrom ist der tatsächlich in den Eingang fleißende Strom, eigentlich könnte der 0 sein bei CMOS, praktisch ist nichts ideal. Input Diode dürfte eine interne Klemmdiode gegen GND und/oder VCC sein, die leitend wird, wenn die Eingangsspannung höher als VCC + 0,5V wird. Das sollte im Normalbetrieb garnicht passieren (reine interne Schutzbeschaltung). Da ich keine Ahnung habe, um welche ICs es geht, kann ich manches nur raten, die Datenblätter siehts ja nur Du... Gruß aus Berlin Michael
hab doch den link zum Datenblatt geschickt... www.standardics.nxp.com/products/lvc/pdf/74lvc240a.pdf Andreas
also der Output-Strom wird 100µA sein bei VCC = 3.3V der Input-Strom ist aber nicht der Leckstrom, oder? Andreas
Hallo, sorry, hatte ich übersehen... Also um den geht es. Das ist ein simpler 8Bit-Bustreiber, der ab 1,2V betrieben werden kann und 5V-tolerante Ein- und Ausgänge hat. Wenn also ein mit 5V betriebener µC eine SD-Card mit 3,3V bedienen soll, wäre er ein Kandidat. Der 240 mit 3,3V betrieben würde die Karte mit passenden Pegeln bedienen und stört sich nicht daran, wenn an seinen Eingängen 5V-Pegel vom µC liegen. Für solche Sachen ist er gebaut. Nun bleibt noch die Frage, was Du mit ihm vorhast, ob bestimmte Werte relevant sind, hängt doch erstmal davon ab, ob sie in einer konkreten Schaltung überhaupt auftreten können. Im Normalbetrieb fließen an den Eingangen maximal 10µA rein oder raus, wenn maximal 5,5V anliegen, egal, welche Betriebsspannung am LVC240 anliegt (0...5,5V). Als Ausgangsströme sind maximal 50mA rein oder raus zulässig, egal, welche Betriebsspannung am LVC240 anliegt (0...5,5V), allerdings darf die Summe an allen Ausgängen 100mA nicht übersteigen. Wieviel fließen kann, hängt doch von der Betriebsspannung ab, die Du benutzen willst, wie hoch dabei der H oder L-pegel des LVC240 ist und was Du an den Ausgang dranhängst (letztlich ohmsches Gesetz). Die Tabelle für H und L-Pegel bei verschiedenen Betriebsspannungen bei verschiedenen Lastströmen am Ausgang sagt den Rest (in der Tabelle Seite 7). Gruß aus Berlin Michael
welche Stromangabe sagt mir genau, dass max. 10µA rein oder rausfließen können? wenn ich in Tabelle7 nachschaue, seh ich bei einer VCC=3.3V dass IO = 100µA sein soll? also der Strom der pro Pin rausfließt? Über VCC kommt 100mA rein = max. zur Verfügung stehender Strom im IC. Wenn ein IC mehrere VCC hat muss man das addieren? Und wie gesagt, die Angabe über den Inputstrom finde ich nicht... nur dass die Diode max. 50mA abkann...aber ansonsten weiß ich nicht, wie ich die anderen Ströme wie Ruhestrom etc. deuten soll... Ein Leckstrom ist ja eigentlich ein Strom, der zwar auftritt aber nicht gewohlt ist bzw. bauteil-toleranz ist... am Ausgang hängt der MAX3480 dran. Aber interessieren würde mich ein allgemeiner Weg, wie ich in Zukunft ohne Hilfe die richtigen Werte herauspicke aus dem Datasheet und weiß wie ich alles berechnen muss... normalerweise muss das mit dem MAX3480 auf jeden Fall passen, aber ich wollte es verstehen, wie es berechnet wird; um eine Sicherheit und Wissen zu bekommen. Andreas
beim MAX3480B ist der Output-Strom Receiver Output High Current: 250µA (ist damit DI gemeint?) Und die Angabe über dne Input-Strom sehe ich nicht... Input Current für A/B: max. 0.25mA Operating Supply Current: 200mA (was bedeutet der RL-widerstand?) www.maxim-ic.com/getds.cfm?qv_pk=1011&ln=en Andreas
Ich glaube, Du hast immer noch einige grundlegende Verständnisprobleme. Im Datenblatt sind einerseits Maximalwerte (Limiting Values) angegeben, bei deren Überschreitung das Bauteil beschädigt oder zerstört werden kann. Das sind die Werte in der Tabelle auf Seite 6. Andererseits gibt es charakteristische Werte (DC Characteristics). Die stehen in der Tabelle auf Seite 7 und beschreiben das typische Verhalten des Bausteins. Diese Werte darf man nicht durcheinanderbringen. Der maximale Strom für GND und VCC (auf Seite 6 ICC) ist der Höchstwert, der in diese Pins hinein (bzw. aus ihnen heraus) fließen darf. Das heißt nicht, dass dieser Strom im Betrieb auch fließt. Der fließende Strom wird aber durch die Beschaltung und Ansteuerung der Ausgänge bestimmt. Die Ausgänge können jeweils maximal 50 mA treiben. Wenn jetzt allerdings zwei der Ausgänge je 50 mA gegen Masse (Ausgang High-Pegel) treiben müssen, ist der Maximalwert für den Strom in den VCC-Pin bereits erreicht (schließlich muss jeder Strom, der aus einem Pin im High-Zustand gegen Masse herausfließt, durch den VCC-Pin in den Baustein hineinfließen). Das heißt dann, dass man darauf achten muss, dass die Summe aller Ausgangsströme die Maximalwerte für die Versorgungspins nicht überschreitet. Welcher Strom jetzt aber wirklich fließt, das hängt von der externen Beschaltung ab. Und da liegt vermutlich Dein zweites Verständnisproblem: Ein Strom liegt nicht an einem Pin an (wie Du oben irgendwo geschrieben hast), sondern er fließt in Abhängigkeit vom Zustand des Ausgangs, der Spannung, die der Ausgang ausgibt und von der Beschaltung des Ausgangs (also ob eine Last daranhängt). Ausgegeben werden von so einem Baustein Spannungspegel und keine Ströme. Beispiel: Du hast an einem Ausgang einen 100 Ohm-Widerstand gegen Masse angeschlossen. Die Betriebsspannung des Bausteins beträgt 3,3 V. Wenn der Ausgang mit dem Widerstand dran jetzt einen High-Pegel ausgibt, liegen an dem Widerstand 3,3 V an. Jetzt kommt das Ohmsche Gesetz: I = U/R, was für das Beipiel bedeutet
Es fließen also 33 mA aus dem Ausgang heraus durch den Widerstand nach Masse (was für den Ausgangspin an sich im zulässigen Bereich liegt, Maximalwert 50 mA). Diese 33 mA fließen aber auch durch den VCC-Pin in den Baustein hinein. Wenn Du jetzt an anderen Ausgängen auch 100 Ohm-Widerstände dran hast und mehr als drei der Ausgänge auf High-Pegel sind, fließen mehr als die erlaubten 100 mA über VCC und das Bauteil kann kaputt gehen, und das, obwohl die einzelnen Ausgänge nach wie vor innerhalb der Spezifikationen liegen. Das ICC auf Seite 7 dagegen ist der typische Wert für die Stromaufnahme im Ruhezustand. Das sind die Werte, die man für den Schaltungsentwurf (Spannungsversorgung) benötigt.
Hallo, Der Leckstrom ist sogar nur 5µA, war in der falschen Spalte. Den Strom, der am Ausgang rein- oder rausfließt, bestimmt der Lastwiderstand der da draußen dranhängt. Die Tabelle sagt nur, welche Ausgangsspannungen der Hersteller bei welchen Lastströmen garantiert. Also z.B. bei Vcc 2,7...3,6V und einer Last am Ausgang gegen GND, die 100µA flie0en läßt, garantiert der Hersteller eine Spannung am Ausgang von Vcc-0,2V, also bei 3,3V Vcc eben min. 3,1V. Bei Vcc 3V und einer Last, die 24mA fließeb läßt, garantiert er Vcc-0,8V, also min. 2,2V usw. Die 100mA dürfen maximal fließen, bestimmt wird der Strom doch vom Eigenverbrauch des LVC240 (bei 3,6V max. 10µA wenn er eben nur so rumliegt) und den Strömen, die an den Ausgängen durch die dranhängende Last gezogen werden. Zum Leckstrom: genau so ist es ja auch. Das Ding ist CMOS-Technologie, theoretisch fließt da garnichts, weil ein MOS-Gate nur ein Kondensator ist. Praktisch fließen eben auch da sehr kleine Ströme. Diese steigen auch noch mit der Schaltfrequenz, weil die internen Kapazitäten ja umgeladen werden usw. Ich habe gerade mal in das Datenblatt des MAX3480 geschaut, da wird der 74HC240 benutzt, macht das geliche, nur keine 5V-toleranten Ein-/Ausgänge. das Ding treibt 2 LED der internen Koppler des MAX über die angegeben Vorwiderstände. Strom bei H-Pegel ist also leicht zu berechnen, der Rest völlig uninteressant, weil er in dieser Schaltung nie eine Rolle spielen kann. Der Eingang wird vom Fototransistor eines Kopplers gesteuert, mit Widerstand nach Tabelle als PullUp und Transistor gegen GND. Das ist also auch eindeutig und kann keine ungewollten Verhältnisse annehmen. Somit sind in dieser Anwendung die meisten Parameter des 74LVC240 völlig ohne Bedeutung, da sie in dieser Schaltung nie überschritten werden können. Der LED-Strom kann bei 150 Ohm und 3,3V schon ohne LED nur max. 22mA betragen, mit ca. 1,2...1,6V Flußspannung der LED nur noch rund 11mA. Gruß aus Berlin Michael
>Ich glaube, Du hast immer noch einige grundlegende Verständnisprobleme. ja das stimmt. >Im Datenblatt sind einerseits Maximalwerte (Limiting Values) angegeben, >bei deren Überschreitung das Bauteil beschädigt oder zerstört werden >kann. Das sind die Werte in der Tabelle auf Seite 6. Andererseits gibt >es charakteristische Werte (DC Characteristics). Diese Unterteilung verstehe ich. >Der fließende Strom wird aber durch die Beschaltung und Ansteuerung der >Ausgänge bestimmt. Ich glaube genau, hier liegt mein Verständnisproblem... also das ohmsche gesetz kenn ich und weiß ich auch anzuwenden... daher hat mir dein bsp. schon etwas geholfen, aber noch nicht ganz... was mir jetzt klarer geworden ist, ist dass abhängig von der Last am Out-Pin ein xy-Strom fließt. Die Spannung kann ich hier ja als feste Größe angeben, da sie in meiner Schaltung stets 3.3V beträgt. Was mir noch nicht klar ist: den Widerstand aus deinem Bsp. muss ich ja durch den IC (in meinem Bsp. den MAX3480B) austauschen. Als Spannung fließen die 3.3V zwischen den beiden ICs. Aber den "Widerstand" des ICs weiß ich ja nicht... sprich wieviel Strom er im normalen Zustand von meinem anderen IC zieht? Aus welcher Angabe bekomm ich diese Information. -> daraus folgt, dass man bei einer Stromanalyse immer ganz außen anfängt und sich zum Mittelpunkt (meistens µC) hinarbeitet? Andreas
vielen dank für die hilfe: also der 240-IC nimmt 100mA auf über VCC. Wenn nichts angeschlossen ist (nichts passiert) verbraucht er 10µA bei max. Spannung 3.6V zusätzlich wird noch ein Leckstrom von 5µA produziert -> ohne das was an dem 240-IC dranhängt werden 15µA von den 100mA verbraucht. über dem Ausgang hängt der 150Ohm-Widerstand dran -> es ergibt sich ein Strom von 22mA, der aus dem 240-IC gezogen wird. soweit hab ich es nachvollziehen können. Der MAXIM selber bekommt über VCC 200mA max. zugeliefert (mit dem RL kann ich noch nichts anfangen). Der Leckstrom beträgt 10pA. Seine Ausgänge A/B werden mit max. 0.25mA belastet -> also 0.5mA maximal für beide Ausgänge. Hinter DI befindet sich eine LED, die noch betrieben werden muss... nimmt man da als Strom den LED FORWARD CURRENT mit 50mA - was allderings schon wieder der maximalwert ist? könntest du mir das noch einmal vorkauen, damit ich es vollständig verstanden habe? Warum werden zwei LEDs angetrieben, bei der zwieten LED kommt doch über VCC4 schon wieder Spannung und damit Strom dazu?? Wieviel Strom zieht der MAXIM maximal? die 200mA pro VCC oder insgesamt??? da hab ich auch noch ein verständnisproblem, da der MAXIM ja mehrere VCC eingänge besitzt? Andreas
und wenn der 240-IC direkt an einen µC angeschlossen wird (hab noch keinen ausgewählt), welche Last muss dieser dann genau ziehen... - max. dürfen 50mA als InputStrom auftreten beim 240-IC - bei 3.3V VCC hmm da hängts bei mir noch... wie ich das berechne bzw. welche werte ich hierfür aus der tabelle auf seite 7 benötige... Andreas
hab mich jetzt noch mal drangesetzt... aber ich glaub genau das ist noch mein problem wo ich noch falsch denke... könnte mir da jmd. noch ein bsp. nennen... und wenn der 240-IC direkt an einen µC angeschlossen wird (hab noch keinen ausgewählt), welche Last muss dieser dann genau ziehen... - max. dürfen 50mA als InputStrom auftreten beim 240-IC - bei 3.3V VCC
Hallo, na genau wie auch am anderen Ende... Der Ausgang des µC muß die L und H-Pegel liefern, die der 240 zum sicheren erkennen derselben braucht und den Strom, den ein Eingang des 240 zieht (die paar µA). Der 240-Ausgang muß die Pegel liefern können, die der µC-Eingang erwartet und dessen Eingansstrom, sind normalerweise auch ein paar µA. Logik-ICs sind dazu hergestellt, um benutzt werden zu können. ;) Vereinbarungen für Logikpegel (was ist die maximale Spannung, die noch als L erkannt wird, was ist die minimale Spannung, der sicher als H erkannt wird) sind "genormt". Die gänsefüßchen, weil es heutzutage nicht mehr 100% klappt. TTL sagt z.B., daß die ICs mit 5V betrieben werden und der L-Pegel kleiner also 0,8V sein muß, der H-Pegel muß größer als 2V sein. Das halten alle TTL-kompatibeln ICs auch ein. 7400 (das gute alte Standard-TTL), 74H00, 74S00, 74F00 und alle 74xxT00 arbeiten alle mit diesen Pegeln. 74xx00 ohne T (74HC00) sind dann die CMOS-kompatiblen, µC auch. Da sind die grenzen für L und H in abhöngigkeit der benutzten Betriebsspannung definiert, weil diese nicht auf 5V festgelegt ist. CMOS-Pegel-kompatible IC-Serien sind untereinander mit den Pegeln auch kompatibel, ein µC, der CMOS-Pegel kann, redet also auch bei 3,3V mit einem 74HC00. Zu den Strömen: früher wurde mit dem Lastfaktor gearbeitet (FanIn, FanOut). Der sagte sehr einfach aus, wieviele kompatible Gattereingänge ein Ausgang treiben konnte (FanOut) oder wieviele Lasten ein Eingang darstellte (FanIn). Wenn also ein 7400 ein FanOut von 10 hatte und ein FanIn von 1 konnte man 10 7400-Eingänge parallel von einem Eingang treiben und der Hersteller aht garantiert, daß die Pegel eingehalten wurden. Inzwischen ist das nicht mehr ganz so einheitlich, bei CMOS spielen die Kapazitäten der IC-Eingänge eine größere Rolle als die Ströme, das kommt aber auch erst zum Tragen, wenn man entweder viele Eingänge parallel ansteuert, die Leitungen sehr lang werden oder die Schaltfrequenz sehr hoch wird. Eine Ausnahme stellt die Ansteuerung Deines MAX dar, da wird kein Logikeingang gesteuert, sondern ein Optokoppler. Es ist also ein Leistungstreiber, der Strom haben will, damit die LED leuchtet. Genauso ist es, wenn man eine Anzeige-LED oder ein Relais oder ähnliches ansteuern will, da spielt dann auch der mögliche Ausgangstrom eine Rolle. Da spielt dann aber auch die Einhaltung der Logikpegel keine Rolle mehr, die LED interessiert sich nicht dafür, ob der H-Pegel noch eingehalten wird. Da liegt dann die Grenze beim Strom des IC oder bei der Verlustleistung. Nimm Dir das Datenblatt der 74HC-Serie, der LVC240 ist ja als Pegelconverter entwickelt, da gibt es wesentlich mehr Werte, die eine Rolle spielen. In Deiner Schaltung ist diese Zusatzfunktion aber eigentlich garnicht nötig, Du hast nur den Fall Vcc=3,3V, alle anderen Angaben sind somit für Dich erstmal ohne Bedeutung. Gruß aus Berlin Michael
ok... gibt es für die Diode noch eine Kennlinie - kann im Datasheet so nichts finden? Andreas
aus welchem Diagramm geht hervor, wieviel Ampere die Diode braucht um Durchschalten zu können -> und wieviel Spannung fällt dann an der Diode ab? --> beim 240-IC kommen 3.3V raus, die sich doch dann auf den Vorwiderstand R (150 Ohm) und die Diode im MAX3480 aufteilen.. Andreas
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