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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CMOS 3.0V TTL Level an AVR 5.0V UART


Autor: Null Checker (yah996)
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Hallo,

benötige ich eigentlich einen Pegelwandler wenn ich ein 3.0V CMOS Pegel 
GPS Modul, direkt an einen 5.0V betriebenen AVR (RX/TX TTL Level) 
anschließe? Das 3.0V GSP Modul ist 5V Pegel tolerant, also kein Problem. 
Wie sieht es mit dem  AVR RX level aus? Reicht da der CMOS Level?

Ich habe so das Gefühl, dass bei 57600 Baud die Schnittstelle instabil 
wird.

Für einen Tipp wäre ich dankbar...

Autor: Andreas K. (a-k)
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Wenn nicht nur Eingang sondern auch Ausgang vom Modul 5V-tolerant ist, 
reicht da ein simpler Pullup-Widerstand an 5V um dem High-Pegel 
abzuhelfen.

3,0V ist sonst zu knapp, zu unzuverlässig. Pegelwandler empfohlen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Kaiser (a-k)

>reicht da ein simpler Pullup-Widerstand an 5V um dem High-Pegel
>abzuhelfen.

Was soll ein Pull-Up bitteschön an einem Push-Pull Ausgang bewirken?
Der pullt nämlich GAR NICHTS!

>3,0V ist sonst zu knapp, zu unzuverlässig. Pegelwandler empfohlen.

Yep. Siehe Pegelwandler.

MFG
Falk

Autor: Andreas K. (a-k)
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Falk Brunner wrote:

> Was soll ein Pull-Up bitteschön an einem Push-Pull Ausgang bewirken?
> Der pullt nämlich GAR NICHTS!

Das genau ist ja die Frage. Was macht dessen Pullup-Transistor, so 
vorhanden, wenn man dem Pegel per Widerstand an 5V abzuhelfen versucht? 
Ich kann mir durchaus Technik vorstellen, bei der das funktioniert 
(insbesondere natürlich bei O.C./O.D., und von Push-Pull steht in der 
Frage nichts). Und andere, bei der man damit das ganze Modul auf 4V 
hochzieht.

Autor: Andreas K. (a-k)
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@Falk:

Mir sind grad ein paar komische Varianten eingefallen. Was passiert 
eigentlich da? Hab's nicht ausprobiert, aber eigentlich müsste

- Version 1 für jene gut sein, die andersrum auch Pegelwandler mit 
Serienwiderständen an CMOS-Eingängen verwenden, die Schutzdiode nutzend, 
also nichts gegen ein bischen Strom in den Pin rein haben,

- Version 2 dito, mit besserem Low-Pegel,

- Version 3 nicht einmal 5V-Kompatibilität benötigen und auch 
bidirektional funktionieren.

Nicht dass das nun unbedingt nachzuahmen wäre, irgendwann ist ein IC 
einfacher, die Pegel sind besser und es ist vor allem schneller.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Kaiser (a-k)

>Mir sind grad ein paar komische Varianten eingefallen.

Indeed, my dear. Ich behaupte einfach mal im Artikel Pegelwandler 
steht alles schon ziemlich ummfassend und richtig drin.

>- Version 1 für jene gut sein, die andersrum auch Pegelwandler mit
>Serienwiderständen an CMOS-Eingängen verwenden, die Schutzdiode nutzend,
>also nichts gegen ein bischen Strom in den Pin rein haben,

Ist Unsinn, denn entweder ist es ein Open Collector, dann braucht man 
nur einen Pull-Up, oder es ist ein Push-Pull Ausgang, dann braucht man 
GAR keinen Widerstand.

>- Version 2 dito, mit besserem Low-Pegel,

Nöö, du kastrierst damit einem Push-Pull zum Open Drain, welcher bei 
LOW-HIGH langsamer ist und bei HIGH dann nur wenig Strom liefert -> 
Ausschuss

>- Version 3 nicht einmal 5V-Kompatibilität benötigen und auch
>bidirektional funktionieren.

Hast du ein Faible für Widerstände und unnötige Komplexität?

>Nicht dass das nun unbedingt nachzuahmen wäre,

Eben . . .

> irgendwann ist ein IC
>einfacher, die Pegel sind besser und es ist vor allem schneller.

Man kommt oft auch ohne IC aus, siehe Artikel.

MfG
Falk

Autor: Andreas K. (a-k)
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Falk Brunner wrote:

> Hast du ein Faible für Widerstände und unnötige Komplexität?

Naja, Widerstände finden sich im Lager manchmal leichter als passende 
MOSFETs oder Pegelwandler-ICs - vor allem bidirektionale. Aber manchmal 
habe ich auch einfach seltsame Ideen, ohne Anspruch auf allzu viel 
Sinngehalt.

> oder es ist ein Push-Pull Ausgang, dann braucht man
> GAR keinen Widerstand.

Bei 3V auf 5V, wenn derjenige auf 5V über 3,0V nicht glücklich ist? So 
sind es m.E. 1,5V low und so um die 3,6V high.

> Nöö, du kastrierst damit einem Push-Pull zum Open Drain,

Klar. Aber wenn's funktioniert, ist es das dann aber doch manchmal 
einfacher als ein Pegelwandler-IC für einen einzigen Anschluss. Vor 
allem wenn's, wie hier, nur um 60KHz geht.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Kaiser (a-k)

>habe ich auch einfach seltsame Ideen, ohne Anspruch auf allzu viel
>Sinngehalt.

 . . . ;-)

>> oder es ist ein Push-Pull Ausgang, dann braucht man
>> GAR keinen Widerstand.

>Bei 3V auf 5V, wenn derjenige auf 5V über 3,0V nicht glücklich ist?

Dann ist ein Push-Pull Ausgang sowieso aussen vor.

> So sind es m.E. 1,5V low und so um die 3,6V high.

Ach so, alles klar.

MFG
Falk

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