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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Noch eine Anfängerfrage: Spannung verkleinern


Autor: Johannes (Gast)
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Hallo,
Ich habe eine 5V Spannungsquelle. An einen Pin eines ICs sollen 0,5V 
angelegt werden.

Ich möchte diese Spannung mithile eines Potentiometers oder eines 
Festwiderstandes verkleinern.
Das kann man ja normalerweise mit dem ohmschen Gesetzt ausrechnen:

R=U/I= (U2-U1)/I = (5V-0,5V)/I = 4,5V / I

Aber was ist I? Nimmt sich der IC-Pin nicht automatisch den richtigen 
Strom?
Muss ich den Strom wirklich erst mit einem Messgerät messen, um damit 
weiterzurechnen?


Was spricht dagegen einfach einen Poti (z.B. 10k) zu nehmen den Pin mit 
dem Schleifkontakt zu verbinden und einfach solange dadran rumzufrehen, 
bis die Spannung richtig ist?

Danke,
Johannes

Autor: gast (Gast)
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Das mit dem Poti kann man machen, allerdings könntest du das IC damit 
zerstören.
Für den Fall ist ein Spannungsteiler besser geeignet, den man dann je 
nach Stromaufnahme des ICs entsprechend niederohmig dimensionieren 
sollte, damit die 0,5 V auch annähernd stabil bleiben.

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Der Strom, der in den Eingang fließt, ist sehr klein, wenige µA. Man 
setzt hier üblicherweise einen Spannungsteiler (<<dies sei dein 
Google-Futter!) ein, der die 5V auf die 0,5V runterteilt. Der 
Eingangsstrom kann dabei in den meisten Fällen vernachlässigt werden.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Johannes (Gast)
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Vielen Dank.

Noch eine Frage: Warum könnte ich den IC mit dem Poti zerstören?

Nur wenn ich den falsch einstelle oder generell, weil dann der Strom zu 
hoch wird?


Ich frage, weil ich Potentiometer in allen möglichen Größen da habe, 
einzelne Festwiderstände für einen Spannungsteiler müsste ich erst 
kaufen...

Danke!!

Johannes

Autor: markus (Gast)
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Erstmal die Frage, für was brauchst du den diese 0,5 V ?

Ja, dein Denkansatz war prinzipiell richtig, weil zuviel Strom fließen 
würde, allerdings haben IC´s sehr hohe Eingangswiderstände, da fließt 
"kein" Strom.
In Wirklichkeit sind es einige µA oder nA.

Mach es mit einem Spannungsteiler. Du Hast ja Ugesamt und U1 und U2 R 
kannst du selber bestimmen, halte dabei den Querstrom gering.

Beispiel 100kOhm

I = U / R  --> 5 V / 100KOhm  = 50µA

R0,5V = U2 / I --> 0,5 V / 50µA = 10kOhm

R4,5V = Rgesamt - R0,5V = 100Kohm - 10kOhm = 90kOhm

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Wer nicht gerne selbst rechnet: 
Beitrag "Spannungsteiler berechnen"

Ein Spannungsteiler dürfte für den Fall einer konstanten 
Ausgangsspannung sinnvoller sein als ein Poti. Einige Festwiderstände 
zur Hand zu haben lohnt sich ausserdem immer, wenn man was basteln will. 
Sinnvollerweise eine mehr oder weniger komplette E-Reihe von z.B. 1R bis 
1MR oder so... Das aber nur so am Rande.

Schreib' doch mal, um was für ein IC es sich handelt, bzw. wozu die 0.5V 
dienen sollen.

Autor: Johannes (Gast)
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Wenn ich 0,5 V an den Eingangspin des IC  anlege, kommt bei einem 
anderen Pin ein Strom I = U / I heraus, wobei sich dieses I eben aus dem 
Quotienten der Spannung, die man an dem Eingangspin anlegt, und einem 
Widerstand, der an einer anderen Stelle verbaut ist, berechnet.
Das ganze mache ich eigentlich nur, um es mal auszuprobieren.
Es ist eigentlich auch egal, ob ich jetzt 0,5V oder 2V anlege (maximum 
ist 3V).

Eine Frage habe ich aber noch: Warum beharrt ihr alle auf eien 
Spannungsteiler aus zwei Festwiderständen? Ein Poti ist ja im Prinzip 
auch ein Spannungsteiler...
Und wenn ich erreichen will, dass die 3V nicht überschritten werde, 
müsste es doch ausrechen, wenn ich davor noch irgendein Widerstand (z.B. 
6 k Ohm) mache.

Nach dem Widerstand kommt dann der Poti und der Schleifkontakt kommt an 
den Pin. Bevor ich den Schleifkontakt mit dem Pin verbinde, überprüfe 
ich, dass da wirklich meine Wunschspannung ist.


Das sollte doch so funktionieren oder spricht was dagegen? Gibt es dabei 
irgendeinen Nachteil gegenüber einem festem Spannungsteiler?

Vielen, vielen Dank,
Johannes

Autor: Johannes (Gast)
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Mh, schade das niemand antwortet.

Meine Frage ist ganz einfach, wo der Unterschied zwischen einem 
eingestellten Poti und einem Spannungsteiler ist.

Warum kann ich statt Spannungsteiler nicht auch einen Poti nehmen?

Johannes

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Bau Dir über das Poti Deinen Spannungsteiler auf:
10k Poti sollte i.O. sein- Eingang auf +, Ausgang auf GND, Mittelabgriff 
an den Portpin. Solange Deine 5V stabil sind, dann erreicht auch nur 
max. 5V Deinen Portpin.
Es fliesst aber immer ein Querstrom über das Poti von 500 uA, was einer 
Verlustleistung von 2.5 mW entspricht. Poti geht also nicht kaputt.

Ob Du nun einen Teiler über Festwiderstände, oder über eien Poti 
aufbaust richtet sich nach Deinen Anforderungen....

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Nochwas:
Zwischen Mittelabgriff und Portpin würde ich einen Schutzwiderstand (ca. 
270  bis 1K OHM) einsetzen für den Fall, dass das Poti ganz zugedreht 
ist und Dein Portpin zufällig gerade niederohmig ist => Kurzschluss

                        5V
                         |
                         -
                        | | 10k  Poti
            _           | |
 Portpin--| 270 |--------------
          -------       | |    \
                        | |    Abgriff
                         -
                         |
                        GND

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Du kannst auch "oberhalb" des Potis (Also in den Anschluss an +5V) einen 
10k-Widerstand einbauen. Bei einem 10k-Poti kannst du dann eine Spannung 
von 0 - 2.5V einstellen, damit sollte der Eingang geschützt sein.

Grundsätzlich gilt halt: Wenn ein Widerstand nicht verändert werden 
muss/soll, dann verwendet man dafür auch kein Poti. Ansonsten spricht da 
ja nix dagegeben. Potis sind halt mechanische Bauteile, die teurer und 
störanfälliger sind als normale Widerstände.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@Philipp

100% ACK

Autor: Johannes (Gast)
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So, ich habe das ganze mal mit einer LED ausprobiert:
An 5V habe ich einen 10k Ohm Widerstand gemacht, danach einen 10k Ohm 
Potentiometer, danach eine LED.

Ich habe die Spannung parallel zu der LED gemessen und habe an dem Poti 
rumgedreht.

Das Ergebnis: Ich erreiche 1,77 V Minimum und 1,81 V Maximum, also 
gerade mal eine Spanne von 0,04 V!!

Woran liegt das? Was kann ich machen, um auf kleinere Werte und eine 
größere Spanne zu erhalten?
Ich denke mal einen größeren Poti und Widerstand nehmen, oder?

Was würdet ihr da nehmen?

Johannes

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Johannes (Gast)

>Das Ergebnis: Ich erreiche 1,77 V Minimum und 1,81 V Maximum, also
>gerade mal eine Spanne von 0,04 V!!

>Woran liegt das?

An deinem unsinigen Aufbau. Deine LED wirst du kaum zu einer nennenswert 
anderen Flusspannung überreden können

> Was kann ich machen, um auf kleinere Werte und eine
>größere Spanne zu erhalten?

Denk und rechne erstmal.

>Ich denke mal einen größeren Poti und Widerstand nehmen, oder?

Miss das Ganze mal ohne LED.

MFG
Falk

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Flussspannung einer LED ca. 2V
Normale Led braucht ca. 10 bis 20 mA
5V Eingangsspannung
min. 10k Widerstand
max. 20k Widerstand

-und das alles in Reihe!

Wieso geht das nicht?

Also:

über die ersten 10k fallen 3V ab (5V-Flussspannung der LED)
Strom der durchfließt: I=U/R=3V/10K= 300uA -> da kann nichts leuchten!

bei 20k sind es dann nur noch 150uA

Wenn also eine LED an 5V leuchten soll, dann rechne mal, wie groß der 
Widerstand sein muss:
R=dU/I=3V/10mA=300 OHM

Wofür brauchst Du jetzt eigentlich noch einen Spannungsteiler und einem 
uC?

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