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STM32 für Einsteiger

2021-05-10T11:56:40Z

172.26.39.116: /* Eigene Fähigkeiten und Wünsche */

Immer wiederkehrend hier im Forum "Mit welchem Mikrocontroller anfangen?". Es gibt eine große Auswahl und eben so viele Empfehlungen. In diesem Artikel soll zu erst geholfen werden ob ein Cortex-M3/M4 Kern überhaupt der Richtige für den Start ist.
Nicht für jeden ist der [[Cortex]] zu empfehlen, denn die Anforderungen und Wünsche die man realisieren möchte, sowie die eigenen Fähigkeiten sind verschieden.

Es werden meist die Prozessoren [[AVR]], [[PIC]], [[Arduino]], [[MSP430]], [[LPC1xxx]] und [[STM32]] empfohlen. Seltener auch 8051 und M16C. Alle haben Vorzüge und ebenso auch Nachteile.

[[Bild:STM32F407SB.jpg|thumb|right|340px|STM32F417 auf einem Selbstbau-Board]]

= Eigene Fähigkeiten und Wünsche =

Dieser Artikel geht davon aus, dass bereits Elektronikkenntnisse vorhanden sind. Wenn nicht dann sollte man erst einmal den Artikel "[[Absolute Beginner]]" durcharbeiten, sowie die anderen Artikel aus der Kategorie "[http://www.mikrocontroller.net/articles/Kategorie:Grundlagen Grundlagen]".
 Weitere Artikel die andere Prozessoren näher darstellen da sich dieser Artikel hauptsächlich auf [[STM32]] konzentriert: [[Entscheidung Mikrocontroller]] und [[Mikrocontroller Vergleich]]. Die Seiten [[AVR]], [[MSP430]], [[LPC1xxx]] und [[PIC]] zeigen mehr Details über diese µC. Hier werden nur grob ein paar Tabelle zum Vergleichen gezeigt.

Zu erst einmal die Randbedingungen, mit der man sich selbst zu erst einmal einschätzen sollte:
{| {{Tabelle}}
|- bgcolor="#d0d0ff"
! Fähigkeit || [[Cortex]] || [[AVR]] || [[Arduino]] || colspan="3" | [[PIC]] || [[MSP430]]
|-
| Bitbreite, jedoch unwichtig für Einsteiger || align="center" | 32-bit || colspan="2" align="center" | 8-bit || align="center" | 8-bit (PIC18) || align="center" | 16-bit (PIC24) || align="center" | 32-bit (PIC32) || align="center" | 16-bit
|-
| Neueinsteiger, kaum Elektronikkenntnisse, noch nie programmiert
| align="center" | O
| align="center" | O <ref name="AVR_TUT1">[http://www.rn-wissen.de/index.php/AVR-Einstieg_leicht_gemacht], RoboterNetz: AVR-Einstieg leicht gemacht</ref><ref name="AVR_TUT2">[http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_de/], Tutorial für das Erlernen der Assemblersprache von AVR-Einchip-Prozessoren</ref>
| align="center" | X
| colspan="3" align="center" | O
| align="center" | O
|-
| Wunsch ist SD-Card oder Grafik-Display
| align="center" | X
| colspan="2" align="center" | O
| align="center" | O <ref name="PIC_SD">[http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2680&dDocName=en537999], Microchip Memory Disk Drive File System for PIC18 PIC24 dsPIC PIC32</ref> || align="center" | X<ref name="PIC_SD" /><ref name="PIC_LCD">[http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/technology/graphics/], Microchip Graphics Library</ref> || align="center" | X<ref name="PIC_SD" /><ref name="PIC_LCD" />
| align="center" | X
|-
| Wunsch ist TCP/IP Netzwerk
| align="center" | X
| colspan="2" align="center" | O
| colspan="3" align="center" | X <ref name="PIC_TCP">[http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2505&param=en535724], Microchip TCP/IP stack</ref>
| align="center" | O
|-
|-
| Wunsch ist Kamera und Video-/Bildbearbeitung
| align="center" | X
| colspan="2" align="center" | -
| align="center" | - || align="center" | - || align="center" | X
| align="center" | -
|-
| Möchte die Erkenntnisse beruflich nutzen
| align="center" | X
| align="center" | X
| align="center" | -
| colspan="3" align="center" | X
| align="center" | X
|-
| Strom sparende Anwendungen
| align="center" | - 300 nA Sleep<ref name="STM_Power">[http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1295], [[STM32]] L1 series of ultra-low-power MCUs</ref> 230 μA/MHz
| align="center" | - 100 nA Sleep<ref name="AVR_Power1">[http://www.atmel.com/technologies/lowpower/default.aspx], Atmel picoPower Technology</ref> <ref name="AVR_Power2">[http:/www.futurlec.com/News/Atmel/PicoPower.shtml], Atmel Releases New picoPower AVR Microcontrollers</ref> 340 μA/MHz
| align="center" | -
| colspan="2" align="center" | X 9 nA Sleep<ref name="PIC_XLPvsTI">[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39989A.pdf], The Truth about Power Consumption in PIC® MCUs with
XLP Technology vs. TI’s MSP430</ref><ref name="PIC_XLP">[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/30009941F.pdf], nanoWatt XLP eXtreme Low Power PIC® Microcontrollers</ref> 35 μA/MHz || align="center" | -
| align="center" | X 100 nA Sleep<ref name="TI_Power1">[http://www.ti.com/lit/wp/slay015/slay015.pdf], Texas Instruments: Ultra-Low Power Comparison: MSP430 vs. Microchip XLP</ref><ref name="TI_Power2">[http://www.ti.com/ww/mx/multimedia/webcasts/Aspectos_Generales_MSP430.pdf], Texas Instruments: Meet MSP430</ref> 100 μA/MHz
|-
| Multithreading, RTOS, Schedulern
| align="center" | X
| align="center" | - <ref name="AVR_RTOS1">[http://www.freertos.org/a00098.html], Atmel AVR freeRTOS port</ref><ref name="AVR_RTOS2">[http://www.femtoos.org/], Femto OS: RTOS for small MCU's like AVR</ref>
| align="center" | -
| align="center" | - <ref name="PIC_RTOS2">[http://www.freertos.org/a00097.html], Microchip PICmicro (PIC18) freeRTOS Port</ref> <ref name="PIC_RTOS3">[http://www.pumpkininc.com/], Salvo RTOS</ref>|| align="center" | X<ref name="PIC_RTOS">[http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en531543&redirects=rtos], 3rd Party RTOS selection guide</ref> || align="center" | X<ref name="PIC_RTOS" />
| align="center" | X <ref name="TI_RTOS">[http://processors.wiki.ti.com/index.php/MSP430_Real_Time_Operating_Systems_Overview], TI Wiki: MSP430 Real Time Operating Systems Overview</ref>
|-
| Besonders große, speicherintensive Programme z.B. Grafiken, Fonts
| align="center" | bis 2MB Flash bis 1024kB SRAM <ref name="STM32Ueb">[http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169], Übersicht aller verfügbaren [[STM32]] µC von ST</ref>
| colspan="2" align="center" | bis 256kB Flash bis 16kB SRAM
| align="center" | bis 128kB Flash bis 4kB SRAM || bis 2MB Flash bis 98kB SRAM || bis 2MB Flash bis 512kB SRAM + 32MB DRAM (PIC32MZ DA)
| align="center" | bis 512KB Flash bis 66kB SRAM
|-
| Sehr viel PWM mit komplexem Timing
| align="center" | X
| align="center" | AT90Spwm
| align="center" | -
| align="center" | - || align="center" | X || align="center" | X
| align="center" | O
|-
| Deutschsprachige Community
| align="center" | O
| align="center" | X
| align="center" | X
| align="center" | X <ref name="PIC-Projekte">[http://pic-projekte.de/], pic-projekte.de</ref> <ref name="SPRUT">[http://www.sprut.de/], sprut.de</ref> || align="center" | - || align="center" | -
| align="center" | -
|-
| Anzahl möglicher HW-Breakpoints
| align="center" | 4 bis 6
| colspan="2" align="center" | 2
| align="center" | 1 bis 5 <ref name="PIC_HWBP">[http://www.microchip.com/stellent/groups/SiteComm_sg/documents/DeviceDoc/en556761.pdf], PIC Hardware Breakpoints (Seite 6)</ref> || align="center" | 1 bis 10 <ref name="PIC_HWBP"/> || align="center" | 6<ref name="PIC_HWBP"/>
| align="center" | 2
|}
* X = ja
* O = Teilweise, Einschränkungen
* - = nicht empfohlen
Nur um nicht zu verwirren, auch wenn Teile "nicht empfohlen" sind, heißt das nicht dass es mit dem Prozessor nicht geht, vielmehr dass es mehr Aufwand ist das zu realisieren oder mehr Einschränkungen hat.
Viele Eigenschaften weisen nur bestimmte Modelle einer Mikrocontrollerfamilie auf. Der Wechsel innerhalb einer Familie gestaltet sich jedoch oft einfach (z.B. innerhalb [[STM32]] oder innerhalb PIC24).

Die Spalte Cortex zeigt die Prozessorfamilie von STM32F0xx bis STM32F4xx mit einem Cortex-M0 oder M3/M4 Kern. Die technischen Daten sind ähnlich anderer Hersteller die auch einen Cortex-Mx Kern verbauen wie z.B. NXP ([[LPC1xxx]]), Freescale, Atmel, TI, Toshiba, usw. Jedoch bietet ST mit dem [[STM32]] eine hohe Flexibilität an Gehäuse-Variationen (vergleichbar mit NXP [[LPC1xxx]]) und ist privat recht leicht beschaffbar. Übersicht aller verfügbaren [[STM32]] µC von ST<ref name="STM32Ueb">[http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169], Übersicht aller verfügbaren [[STM32]] µC von ST</ref>.

Der STM32 ist in der Tat nicht der beste in der Kategorie "Stromsparend", jedoch um eine Alternative mit Cortex-Mx Kern auf zu zeigen:
 "EFM32" von Silabs<ref name="EFM32">[http://www.silabs.com/products/mcu/lowpower/Pages/efm32-energy-modes.aspx], EFM32, der Stromsparende mit Cortex-Mx Kern</ref> benötigt nur 0,9 µA im Sleep Mode.

Die Spalte PIC zeigt die Eigenschaften der 8-Bit PIC18 (vergleichbar mit [[AVR]]), 16-Bit [[PIC24]]/[[dsPIC]] (vergleichbar mit [[MSP430]]) und 32-Bit [[PIC32]] (vergleichbar mit [[STM32]]). Ein Wechsel des Mikrocontrollers innerhalb der Familien ist Codetechnisch problemlos möglich. <ref name="PIC_codeswitch">[http://www.elektor.nl/Uploads/Files/PIC24FIntro_5f082806.pdf], Microchip: Introduction to the 16-bit PIC24F Microcontroller Family</ref> Hardwaretechnisch sind verschiedene Modelle gleicher Familie zudem auch meist Pin-Kompatibel <ref name="PIC_PinCompatibility">[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/00148m.pdf], Microchip: 2007 Product Selector Guide (Seite 114 ff.)</ref> sodass ohne Design-Änderung zwischen verschiedenen Modellen gewechselt werden kann.
Ein Wechsel zwischen den Familien ist Architekturbedingt aufwendiger, vor allem von 8-Bit auf 16/32-Bit. <ref name="PIC_8to16Migration">[http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39764a.pdf], Microchip: PIC18F to PIC24F Migration: An Overview</ref> Aufgrund gleichbleibender IDE (Mplab) sowie gleichbleibenden Libraries bei Verwendung einer Hochsprache (C) jedoch vor allem zwischen 16-Bit und 32-Bit ohne weitere Probleme möglich <ref name="PIC_16to32Migration">[http://www.embedded.com/design/mcus-processors-and-socs/4007683/Practical-migration-from-8-16-to-32-bit-PIC], Artikel: Practical migration from 8-/16- to 32-bit PIC</ref>.
 Ein PIC10/12/16 ist für den Einstieg nicht empfohlen, da diese Architekturbedingt viele Einschränkungen haben, die eher hinderlich für das Lernen sind.

Der "[[Arduino]]" ist kein eigenständiger Prozessor, sondern ein fertiges Board (mit z.B. einem AVR oder STM32 Prozessor) und einer "[[Arduino]]" Programmierumgebung, extra geschaffen für Einsteiger. Allerdings ist da der Lerneffekt viel geringer da man den Prozessor mit der [[Arduino]]-Software programmiert und nicht direkt die Register. Anderseits ist der Arduino besser für jemanden geeignet, der eigentlich nicht lernen möchte, sondern nur mal schnell etwas steuern/basteln will und so ohne großartige µC Kenntnisse zum Ziel kommt. Für diese Zielgruppe ist der Arduino perfekt.

<references />

= Unwichtige Randbedingungen =

Oftmals werden fälschlicherweise Argumente für oder gegen eine µC-Familie ausgesprochen, die in der Praxis '''zum Einstieg''' (bei konkreten Anwendungen kann das anders aussehen) eher unwichtig sind.

* Spannungsversorgung 3,3V / 5V (Wobei z.B Atmel XMega keine 5V Tolerante Eingänge besitzt)
* 8 (z.B. [[AVR]]), 16 (z.B. [[MSP430]]) oder 32 (z.B. [[STM32]]) Bit
* Prozessorkern Cortex-M0/M3/M4, MIPS, ARM7/9/..., AVR-RISC, PIC-RISC, 8051, ...
* Interrupt System mit mehr oder weniger Features
* Programmiersprache (Assembler, Basic, C, C++, Pascal)
* Programmierumgebung - ist ohnehin Geschmackssache
* Assembler verstehen (Sollte nur theoretisch verstanden werden, ein Programm sollte in einer Hochsprache geschrieben sein)
* DIL Gehäuse - steckbretttauglich ([[STM32]]-Prozessoren gibt es auch fertig gelötet auf einem steckbretttauglichen Board)
* Programmieradapter - solange er auch debuggen kann
* zu 90% reicht doch ein kleiner Prozessor ([[AVR]]/PIC), andererseits sind STM32 Modelle nicht wesentlich teurer.

= Kosten =

Grobe Abschätzung was das alles denn kosten wird. Hier sind nur einige Beispiele gezeigt (Einzelpreise bei Bezugsquellen in Deutschland).

{| {{Tabelle}}
|- bgcolor="#d0d0ff"
! Board || [[STM32]] || [[AVR]] || PIC18/24/32 || [[MSP430]]
|-
| Demo-Board
| align="center" | Nucleo64 Boards<ref name="NUCLEO64">[https://www.mouser.de/new/stmicroelectronics/stm-nucleo-development-boards/] Nucleo64</ref> und Stm32 Discovery Boards<ref name="STM32F4DISCOVERY"> [http://www.st.com/en/evaluation-tools/stm32-mcu-discovery-kits.html?querycriteria=productId=LN1848]Stm32 Discovery</ref> ab 15€ (incl. Debugger)
| align="center" | [[Arduino]] Uno clone ab 9€ || align="center"| Microchip Demoboard<ref name="PICDEMOBOARD">[http://www.microchipdirect.com/ProductDetails.aspx?Catalog=BuyMicrochip&Category=Starter%20Kits&mid=1&lmid=610] Microchip Demoboard</ref> ab 18€ (Für 16 und 32bit auch mit integriertem Debugger)
| align="center" | MSP430 Demoboard <ref name="MSP430DEMOBOARD">[http://www.ti.com/tool/msp-exp430fr5739] MSP430 Demoboard</ref> ~35€
|-
| Steckbrettaugliches Board
| align="center" |Blue-Pill Board <ref name="BLUEPILL">[http://wiki.stm32duino.com/index.php?title=Blue_Pill] Blue-Pill Board</ref> ab 1,50€, S64DIL-405 <ref name="STM32F405Board">[http://re.reworld.eu/de/produkte/s64dil-405/index.htm] S64DIL-405</ref> mit STM32F405 30€
| align="center" | [[Arduino]] Nano clone ab 2€
| align="center" | PIC Microstick
| align="center" |
|-
| Einzelchip (Einzelstückpreise)
| align="center"| 1..15€ nur SMD (TSSOP..LQFP..BGA)
| align="center"|0,6..15€ SMD + DIP
| align="center"|0,5..15€ SMD + DIP
| align="center"|
|-
| Programmieradapter mit Debugger
| align="center" | ST-Link clone 2,50€ ST-Link original 48€ Segger J-LINK EDU <ref name="JLINKEDU"> [http://www.segger.com/j-link-edu.html] Segger J-LINK EDU</ref> 50€
| align="center" | Atmel AVR Dragon 40€ Atmel ICE ohne Gehäuse ab 99€
| align="center" | PICkit 3 clone 8€ Microchip PICkit 3 original 90€
| align="center" |
|}

Das Demo-Board sollte preisgünstig sein, um eventuelle Verluste bei falscher Benutzung gering zu halten. Wenn einem der Prozessor gefällt, so kann man später immer noch auf ein umfangreicheres Board (z.B. mit Display) umsteigen.

Zum Debuggen von STM32 Mikrocontrollern benötigt man einen Programmieradapter mit SWD oder JTAG Protokoll. Die meisten Demo Boards von ST enthalten bereits einen SWD fähigen ST-Link Adapter.

Der Segger J-LINK EDU ist zwar nicht der günstigste Programmieradapter/Debugger, hat jedoch einen guten Ruf und ist nutzbar für praktisch alle Prozessoren mit ARM-Kern. Der Hersteller bewirbt ihn als besonders schnell.

<references />

= Programmierumgebungen=

Bei den Programmierumgebungen gibt es zu allen Prozessorfamilien kostenlose und Leistungsfähige Software

Die [http://www.coocox.org/CooCox_CoIDE.htm CooCox] IDE gilt inzwischen als veraltet. Die [http://www.coocox.org/CooCox_CoIDE.htm Installationsanleitung für CooCox] beschreibt, wie man innerhalb einer Stunde die LED eines Nagel neuen STM32F4DISCOVERY Boards zum blinken bekommt.

Die Firma ST hat bis Ende 2017 für die kostenlose IDE [http://www.openstm32.org/HomePage System Workbench] geworben. Seit Januar 2018 ist das [https://atollic.com/ TrueStudio] ebenfalls kostenlos geworden, nachdem ST es aufgekauft hat.

Die System Workbench und das True Studio sind sich sehr ähnlich. Beide basieren auf Eclipse, OpenOCD und GCC. Beide laufen unter Linux und Windows. True Studio kann Projekte von der System Workbench übernehmen, anders herum geht es jedoch nicht. Beide Entwicklungsumgebungen werden von ST weiterhin unterstützt. Beide haben den Nachteil, ausschließlich STM32 Controller zu unterstützen.

Im professionellen Umfeld sind die folgenden Entwicklungsumgebungen verbreitet: [http://www.keil.com/product/ Keil], [https://www.iar.com/ IAR]. Das [https://www.segger.com/products/development-tools/embedded-studio/ Segger Enbedded Studio] ist mit Einschränkungen kostenlos verwendbar.

= Dokumentation=

Bevor man sich für einen Prozessor entscheidet, sollte man unbedingt deren Dokumentation mal zumindest überfliegen und auch deren Errata lesen. Nicht dass man eine Anwendung erstellen möchte und stellt hinterher fest, dass genau dieser Teil so buggy ist, dass er nicht genutzt werden kann.

Beim [[STM32]] hat die Dokumentation doch recht viele Seiten, viel mehr als bei einem [[AVR]] oder PIC, dabei ist vieles eher knapp beschrieben. Der Aufbau der [[STM32]] Dokumentation ist [http://www.mikrocontroller.net/articles/STM32#Struktur_der_Dokumentation: hier] beschrieben.
 Bei den PICs ist die Dokumentation wiederum anders strukturiert, [http://www.mikrocontroller.net/articles/PIC#Dokumenatation siehe im PIC Artikel].

Für die [[STM32]], [[AVR]] und [[PIC]] Mikrocontroller gibt es zudem viele, auch deutschsprachige Einsteigerhilfestellungen und Tutorials.

Parallel zur Dokumentation sollte man sich auch die Demo-Beispiele der Hersteller anschauen, dann wird vieles gleich verständlicher.

Eine Übersicht über die Funktionen gibt es im Artikel: [[STM32]]

= Die Arbeit mit dem [[STM32]]=

Zu erst einmal SOOO groß sind die Unterschiede zwischen den einzelnen Prozessoren nicht. Alle haben Ein-/Ausgänge und um mittels einem Port-Pin eine LED ansteuern zu können, muss bei jedem Prozessor der Pin erst einmal parametriert werden, egal ob das jetzt ein [[STM32]] oder ein [[AVR]] oder ein [[MSP430]] ist. Nur hat man bei einem [[STM32]] doch einige Funktionen mehr, z.B. zuschaltbarer Pull-Up oder Pull-Down Widerstand und spezielle Setz-Rücksetzregister, die andere Prozessoren nicht haben, jedoch das Programmieren vereinfachen.
Der Haupt-Unterschied zu den anderen Prozessoren ist, dass der [[STM32]] so viele Peripherie-Module beherbergt, dass man die einzeln immer mit einem Clock aktivieren muss, denn damit lässt sich viel Strom sparen.

Und mal ganz ehrlich die Diskussion, welcher µc einfacher zu konfigurieren ist, ist doch absoluter Unsinn. Der Weg ist immer der Gleiche:
*1. Blick ins Datenblatt, welche Register für diese Funktion benötigt werden.
*2. Werte ermitteln, die in die Register eingetragen werden.
*3. Werte ins Register schreiben. Da machte es GAR KEINEN UNTERSCHIED, ob es ein [[AVR]], 8051/2, [[ARM]],...... ist.

Stimmt schon, es gibt Unterschiede. Die Register haben anderen Namen, andere Adressen, andere Bitbedeutungen,...
Aber es steht doch alles im Datenblatt. Und ob ich jetzt einen [[AVR]] oder einen [[ARM]] das erste Mal vor mir liegen hab. Ich brauch in allen Fällen die oben beschriebenen Schritte.

Das Interruptsystem ist bei einem [[STM32]] zusätzlich priorisiert. Damit kann man festlegen, welcher Interrupt vorrangig bearbeitet wird. Die Prioritätenvergabe ist auch kein Hexenwerk.

Zu allen Prozessoren liefern die jeweiligen Hersteller umfangreiche Demo-Codes und Libraries mit. Meist sind alle in C geschrieben, daher sollte auch die Programmiersprache C verwendet werden. Vor allem auch wenn man berufliche Absichten verfolgt.

Und wenn man einen [[STM32]] kann, dann ist ein Umstieg auf einen [[LPC1xxx]] (NXP) oder andere Hersteller überhaupt kein Problem (*), denn die bieten ebenfalls Prozessoren mit Cortex-M3 Kern und man kann diese mit der gleichen Programmierumgebung programmieren. Somit ist man nicht zwingend herstellerabhängig. (* jeder Hersteller verbaut seine eigene Peripherie, die andere Funktionalitäten haben.)

Mit einem [[STM32]] kann man als Hobby-Bastler und professionell nahezu alle Anwendungen realisieren. Der hat genügend RAM und FLASH Speicher und auch genügend Geschwindigkeit. Viele Gehäuse-Varianten, um kleine bis hin zu größere Geräte zu erstellen. Viele Schnittstellen sind im Artikel [[STM32]] beschrieben.

Für den Einstig gibt es diverse, auch deutschsprachige, Tutorials im Netz. Eine Übersicht ist [http://www.mikrocontroller.net/articles/STM32#Weblinks.2C_Foren.2C_Communities.2C_Tutorials hier auf der STM32 Seite]. (Beispiel: [http://diller-technologies.de/stm32_wide.html STM32 Tutorial in Deutsch von Diller Technologies])
 Wobei dazugesagt werden muss, dass diese meist auf die Standard ST-Libs aufbauen. Diese Libs vereinfachen zum einen das Ansteuern/die Benutzung der Peripheriefunktion zum anderen muss man diese erst mal kennenlernen. Vereinfacht wird das da ALLE [http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?page=partNumberSearchPage&levelid=SS1577&parentid=1743&resourcetype=SW ST-Demo-Codebeispiele] ebenfalls auf diesen Lib's basieren und somit wird der Wechsel innerhalb des [[STM32]] deutlich vereinfacht.
 STM32F4xx Library von ST: [http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257901# "STSW-STM32065 STM32F4 DSP and standard peripherals library"] incl. Dokumentation und Demo-Projekte zu allen CPU-Funktionen.

Der einzige Nachteil beim [[STM32]]: Man muss etwas mehr lesen, da eine Peripherie doch viel mehr Funktionalität hat (sofern man das Modul überhaupt benötigt). Ansonsten kenne ich nicht wirklich einen Grund, warum man als Neueinsteiger keinen [[STM32]] nehmen sollte.

= Programmiersprachen =
* Wie bei vielen anderen Controllern wird beim [[STM32]] auch hauptsächlich C und C++ verwendet. aber auch Pascal oder Basic ist problemlos möglich(z.B. von mikroe) Kennen sollte man die Programmiersprache C schon, wenn man davon noch keine Ahnung hat dann sollte man erst mal mittels einem Tutorial auf einem PC ein Konsoleprogramm schreiben, sodass man es einigermaßen kennen lernt. Hier im Forum gibt es ebenfalls Artikel dazu. Zielt man auf die (spätere) Anwendung in der Industrie, sollte aufgrund der Verbreitung auf jeden Fall C (oder C++) gewählt werden; außerdem sind die meisten verfügbaren Libraries in C geschrieben.
* Assembler sollte man nur grob verstehen, Details wie ein Befehl arbeitet ist unwichtig. Selbst wenn man die Zyklen für einen Funktionsaufruf wissen will, so bietet der [[STM32]] (Cortex-M3) einen Cycle-Counter den man auslesen kann; durch die komplexere Pipeline und Cache-Effekte sind die Laufzeiten allerdings nicht genau vorhersehbar. Wird zyklengenaues Timing benötigt, sollten Timer verwendet werden - davon hat der [[STM32]] genug.

Der 32bit-Adressraum, der RAM, Flash, I/O-Register vereinheitlicht ansprechen kann (im Gegensatz zu z.B. [[AVR]]) ist ideal für eine Verwendung durch Hochsprachen; bei Pointern muss keine zusätzliche Information verwaltet werden, in welche Art Speicher sie zeigen. Die Adresse gibt dies eindeutig an (es gibt nur '''eine''' Adresse 42, und nicht 2 wie z.B. beim [[AVR]] (Flash, RAM & I/O)) und die Hardware spricht automatisch den richtigen Speicher an. Die Möglichkeiten zur Offset-Adressierung, der Barrel-Shifter, Divsions-Einheit, die FPU (bei STM32F4), Interrupt-Modell etc. begünstigen ebenfalls die Erzeugung effizienteren Codes. Außerdem haben die [[STM32]] einfach mehr "rohe Leistung", d.h. mehr Flash/RAM-Speicher und höhere Taktfrequenzen. 
 
'''Folgerung''': Die Programmierung in Hochsprachen ist '''bequemer als bei 8-Bittern''', denn man muss sich einfach weniger Gedanken machen, ob der Compiler ein Programm nun effizent umsetzen kann (kann man natürlich trotzdem machen, um noch mehr Leistung "herauszuquetschen", wenn man will).

= Weitere Randbedingungen für die Entscheidung=

Der wichtige Punkt, der oftmals auch vergessen wird: die Beschaffbarkeit. Wenn jemand einen Renesas M16C oder Fujitsu empfiehlt, dann sucht man erst mal und findet nur wenige vereinzelte die man privat kaufen kann.

Oder auch die Unterstützung im Internet - ist bei einigen Exoten spärlich. Dieses Forum bietet die beste Hilfe für [[AVR]], PIC, [[MSP430]], [[LPC1xxx]] und [[STM32]].

Andere Prozessoren sind schon sehr alt, bzw. nicht mehr modern da deren Peripherie zum Teil doch recht eingeschränkte Funktionalität bietet. z.B. viele 8051 Typen oder PIC16 (oder auch dsPIC30). Die mögen für Mini-Anwenungen gut sein, aber wer will den schon gerne sich extra für eine Kleinanwendung mit einem kleinen µC auseinandersetzen, wenn er schon einen [[STM32]] kennt, mit dem er alles machen kann (und sich bereits gute Funktionen geschrieben hat)?

Daher mein Resümee: wer nicht gerade auf den Kopf gefallen ist, der kann getrost mit einem [[STM32]] starten. Ein [http://www.st.com/web/en/catalog/tools/FM116/SC959/SS1532/PF252419?s_searchtype=keyword STM32F4DISCOVERY] Board kostet nur ca. 20 EUR - und mehr muss für den ersten Start nicht investiert werden - wenn es doch zu komplex sein sollte gibt es hier im Forum auch viel Hilfe. Jedenfalls sind diese 20 EUR wirklich keine große Investition.
 Wer berufliche Absichten verfolgt, sollte zu einem späteren Zeitpunk sich unbedingt auch mit einem zweiten, anderen Prozessor beschäftigen um so die nötigen Erfahrungen zu gewinnen.

Ein paar Forenbeiträge:
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/317792#3481048 "Klein anfangen!" heisst die Devise]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/312330#3483218 Einen 8-Bitter nehme ich nur noch aus "Nostalgiegründen"]

= Übersicht CPU Funktionalitäten=

In diesem Abschnitt ist kurz gezeigt welche Möglichkeiten die CPUs bei den oben empfohlenen Einsteigerboards haben

=== STM32F407 - vom STM32F4DISCOVERY Board ===

{| class="wikitable"
|-
| [[Datei:STM32F407.png|mini|x400px]]
| [[Datei:stm32f4_discovery2.png|mini|x400px]]
|-
| [http://www.st.com/web/catalog/mmc/FM141/SC1169/SS1577/LN11/PF252140?s_searchtype=partnumber Blockdiagramm STM32F407]
| [http://www.st.com/web/en/catalog/tools/FM116/SC959/SS1532/PF252419 STM32F4DISCOVERY Demoboard]
|}

Es sind sehr viele Peripheriemodule im µC implementiert. Jedes einzelne Peripherie-Modul (z.B. Ethernet, USB, CAN, Timer, AD-Wandler, usw.) kann aktiviert werden, indem der Clock freigeschaltet wird. So lange der Clock nicht aktiviert wurde verhält sich das Modul so als ob es nicht vorhanden wäre und beeinträchtigt in keinster Weise die Bearbeitung vom Prozessor. Somit lässt sich der Stromverbrauch senken.

Eine ganze Auflistung der Einzelmodule steht im Artikel: [[STM32]] und [http://www.st.com/web/en/catalog/mmc/FM141/SC1169 auf der Homepage von ST]

Zu Anfang mag vielleicht die interne Busstruktur verwirren, jedoch braucht man diese nicht beachten. Wenn nun die CPU auf UART4 zugreifen möchte, so gehen die Daten durch die Busse "AHB1" > "ABH/APB1-Bridge" > "APB1". Dies erledigt der µC ganz von alleine. Diese Unterteilung ist technisch nötig, da die Peripheriebusse nicht mit dem gleichen Prozessortakt betrieben werden (wie z.B. bei [[MSP430], siehe Schaubild unten), die "Bridge" managt ganz alleine das Handling und generiert automatisch Wait-Befehle für die CPU.
 Die "AHB-Bus-Matrix" ist ebenfalls für den Anwender meist uninteressant. ST hat damit ein System geschaffen, damit die CPU, DMAs und Displaycontroller gleichzeitig auf die verschiedenen RAM-Bereiche zugreifen können um mehr Daten parallel zu verarbeiten. Somit braucht man diese Matrix erst mal nicht beachten.

Ebenso braucht man zu Anfang sich auch keine Gedanken um den Prozessortakt machen, wenn man nichts initialisiert so läuft der STM32F4xx mit dem internen RC-Oszillator von 16MHz und die Peripheriebusse laufen ebenfalls mit der gleichen Geschwindigkeit. Erst wenn man später umfangreichere Applikationen schreibt, bei der die 16MHz nicht mehr reichen, so kann man die PLL aktivieren und die Taktrate flexibel bis auf 168MHz hochsetzen. (Siehe Demo-Projekt von [[STM32 CooCox Installation]].)

=== LPC1x d.h. Cortex -M0 & -M3 Familie von NXP ===
Details können aus dem Leitartikel [[LPC1xxx]] und den darin verlinkten Artikeln entnommen werden.

= Tipps und Tricks bei der Programmierung=

===Interruptcontroller vom Cortex-M3/M4===

Der "Nested Vectored Interrupt Controller" (NVIC) ist eine Funktion der ARMv7M Architektur und ist über die CMSIS verwendbar.

Beim STM32 hat jeder Interrupt eine Priorität von 4 Bit (bei ARMv7M je nach Implementation bis 8bit möglich). Diese 4 Bit können in eine "pre-emption priority" und "subpriority" unterteilt werden.

Beispiel 2 Bit zu 2 Bit Unterteilung:
<syntaxhighlight lang="c">
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); // 2 Bits für pre-emption priority
</syntaxhighlight>

Somit kann "pre-emption priority" den Wert 0..3 und "subpriority" auch 0..3 erhalten. Um so kleiner die Zahl ist um so höherwertig ist der Interrupt.

Beispiel:
 ISR1 Pre 2 / Sub 1
 ISR2 Pre 1 / Sub 1
 ISR3 Pre 1 / Sub 2

Wenn jetzt ISR1 kommt, dann wird der aufgerufen. Kommt während dem ein ISR2 dann darf der den ISR1 unterbrechen, da er eine höhere "pre-emption priority" Wertigkeit hat.

Wenn ISR2 bereits aktiv ist, so darf ISR3 diesen nicht unterbrechen, ISR1 ebenfalls nicht.

Wenn ISR2 und ISR3 gleichzeitig kommen, so wird zu erst ISR2 bearbeitet, anschließend ISR3 da beide die gleiche "pre-emption priority" haben fällt die Entscheidung anhand der "subpriority".

Beispiel Interrupt Konfiguration für USART1 mittels CMSIS-Funktionen:
<syntaxhighlight lang="c">
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitSt;
NVIC_InitSt.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitSt.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3; // << Tiefe Prio
NVIC_InitSt.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitSt.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitSt);
</syntaxhighlight>

=== Taktzeitberechnung und Überwachung===

Bei zeitkritischen Applikationen stellt sich immer wieder die Frage wie viele Prozessortakte nun die Funktion verbraucht. Ist der Interrupt auch wirklich nicht zu lange und wie viel Reserve gibt es noch?
 Der ARMv7M -Kern hat dafür extra einen Takt-Zähler in der DWT-Einheit implementiert, den man mittels der CMSIS nutzen kann:

<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdint.h> // Für die Standard-Typen uint32_t etc.
#include <stm32f4xx.h> // Hier die Header-Datei der CMSIS für die jeweilige Familie verwenden.

// DWT-Einheit aktivieren
inline void DWT_Enable() {
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
}
// Takt-Zähler - Messen der Anzahl der Befehle des Prozessors:
inline void DWT_CycCounterEn () {
DWT->CTRL = 0x40000001;
}
inline void DWT_CycCounterDis () {
DWT->CTRL = 0x40000000;
}
inline uint32_t DWT_CycCounterRead () {
return DWT->CYCCNT;
}
inline void DWT_CycCounterClear () {
DWT->CYCCNT = 0;
}

int main () {
// ... Programmcode ...

// Systick-Zähler benutzen
DWT_Enable(); // DWT-Einheit aktivieren
DWT_CycCounterEn (); // Zähler aktivieren
DWT_CycCounterClear (); // Zähler löschen
// ... Programmbearbeitung ...
uint32_t iZ = DWT_CycCounterRead (); // Zähler auslesen

// ... weiterer Programmcode ...
}
</syntaxhighlight>

In iZ steht nun wie viele Maschinentakte der Prozessor für die Bearbeitung benötigt hat und kann mit folgender Formel umgerechnet werden:

Zeit in µSec = iZ / CPU-Takt in MHz

= FAQ - Anfängerfragen=

* Was brauche ich zum Programmieren/Debuggen? - Alle STM32 Mikrocontroller können über die SWD Schnittstelle programmiert und debuggt werden. Auch die JTAG Schnittstelle eignet sich dazu, benötigt aber etwas mehr Leitungen. Geeignete Adapter findet man zum Beispiel unter dem Namen ST-Link oder J-Link. Alle Discovery Boards und Nucleo Boards von ST enthalten bereits einen ST-Link Adapter. Bei den Nucleo-64 Boards ist er sogar abtrennbar und einzeln nutzbar.
* Ich möchte eine eigene Platine entwickeln, jedoch der 20polige [[JTAG]]-Anschluss ist mir zu groß, gibt es eine Alternative? - Ja, [http://www.mikrocontroller.net/articles/JTAG#Der_10-polige_JTAG_Stecker_von_mmvisual "Der 10-polige JTAG Stecker von mmvisual"]

= Links =
* [[STM32]] Hauptartikel, [http://www.mikrocontroller.net/articles/STM32#Weblinks.2C_Foren.2C_Communities.2C_Tutorials dortige Linksammlung]
* Anleitung: [[STM32 CooCox Installation]]
* Anleitung: [[STM32 Eclipse Installation]]
* Anleitung: [http://stefanfrings.de/stm32/index.html STM32 Anleitungen und ein kleines Buch für den Einstieg]
* Diskussion: [https://www.mikrocontroller.net/topic/423300#new Totzeitrechner für STM32]

<references/>
[[Kategorie:ARM]]
[[Kategorie:STM32]]
[[Kategorie:Mikrocontroller]]

Libraries

2021-05-06T15:45:56Z

172.26.39.116: /* Verwenden */

Dies soll ein Beitrag zum Erstellen und Benutzen von Libraries mit den Tools rund um GCC werden. Da das Erstellen von Libraries relativ plattformunabhängig ist, werde ich die 'native-tools', sprich gcc, ar, ld etc. ohne Target-Prefix (avr-/arm-elf-/...) erwähnen.
Wenn ihr Verbesserungen und/oder Korrekturen kennt, dann fügt sie doch bitte gleich in den Artikel ein.

= Was ist eine 'Library' =

Eine Library (Bibliothek) ist eine Ansammlung von Funktionen, die bereits in kompilierter Form vorliegen.
Sie besteht aus zwei Teilen: dem Archiv und dem Interface in Form von Headern.
Ohne Header ist eine Library nicht verwendbar, da die Deklarationen (und damit das Interface) fehlen.
Es gibt verschiedene Arten von Libraries: statische, dynamische und 'shared'.

In diesem Artikel soll vorerst nur auf statische Libraries für den C-Compiler eingegangen werden.
In der Regel enden sie auf die Dateinamenerweiterung '.a'.

= Bestehende Libraries =
* [http://www.amelek.gda.pl/avr/libc/avr-libc-reference.html AVR libc function reference] Beschreibung der in AVR-GCC enthaltenden Bilbiotheken
* [http://www.procyonengineering.com/embedded/avr/avrlib/ Procyon AVRlib] AVRlib is a library of easy-to-use C functions for a variety of common and uncommon tasks using AVR processors

= Organisation =

Beim Erstellen einer Library sind einige Punkte zu beachten:

* strikte/saubere Trennung von Codedefinition und -Deklaration bei Schnittstellen
* eindeutige Namensgebung bei Sourcefiles (bsp.: 'up()' gehört nicht in 'down.c')
* Optionale Funktionen in eigene Sourcefiles auslagern (Linker!)
* ...

Damit der Linker später möglichst kleine Binaries erzeugen kann, sollten alle Funktionen, die nicht unmittelbar verheiratet sind, in eigene Sourcefiles ausgelagert werden.
Der Linker kann später nur die Objekte aus dem Binary rauslassen, wenn auch wirklich keine der Funktionen in diesen Objekten verwendet wird!

Beispiel:

libmylibfunc1.c

<syntaxhighlight lang="c">
#include "mylib.h"

int
libmylibfunc1(unsigned char cParam)
{
int rVal = 0;

rVal = (int)((unsigned int) cParam);
return rVal;
}
</syntaxhighlight>

libmylibfuncs.c

<syntaxhighlight lang="c">
#include "mylib.h"

void
libmylibfunc2(void)
{
for(;;)
;
}

void
libmylibfunc3(void)
{
printf("called...\n");
libmylibfunc2();
}
</syntaxhighlight>

mylib.h

<syntaxhighlight lang="c">
int libmylibfunc1(unsigned char);
void libmylibfunc2(void);
void libmylibfunc3(void);
</syntaxhighlight>

Bei diesem Beispiel kann der Linker, je nach Verwendung, entscheiden, ob 'libmylibfunc1', 'libmylibfunc2' _und_ 'libmylibfunc3' oder keine der Funktionen im späteren Binary existieren.
Wird 'libmylibfunc1' als einzige verwendet, so ist auch nur diese Funktion im späteren Binary vorhanden.
Wird aber nur eine der beiden Funktionen aus libmylibfuncs.c verwendet, sind später _beide_ im Binary vorhanden! Das liegt daran, daß der Linker nur auf Objektebene selektieren kann.

= Compileraufruf =

Da eine Library lediglich kompiliert und assembliert, aber nicht gelinkt werden soll, muss das beim Compileraufruf berücksichtigt werden. Der Kommandozeilenschalter dafür ist '-c'.

$ gcc -c -ggdb -O2 -o libmylibfunc1.o libmylibfunc1.c

= Archiv erstellen =

Das Archivierungsprogramm 'ar' wird dazu verwendet, um die kompilierten Objektfiles zu einer Library zusammen zu fügen.

$ ar -rcs libmylib.a libmylibfunc1.o libmylibfuncs.o

Den Inhalt der frisch erzeugten Library kann man sich Beispielsweise mit 'nm' anzeigen lassen:

$ nm -s libmylib.a

= Fertige Library =

Es existieren jetzt zwei Dateien, die zum Export der Library benötigt werden:

# 'mylib.h', in der das Interface "Dokumentiert" ist.
# 'libmylib.a', die Library selber, in Kompilierter Form.

= Verwenden =

Hat man die Library jetzt in seinem Projektordner vorliegen, dann kann man (Beispielsweise) die Funktionen im Sourcecode verwenden:

main.c

<pre>
#include "mylib.h"

int
main(void)
{
return libmylibfunc1('A');
}
</pre>

Kompilieren und linken mit:

$ gcc -ggdb -O2 -o projekt.elf main.c -Wl,-Map=projekt.map,--cref -L. -lmylib

Erklärungen:

-Wl,...
* Dieser Kommandozeilenschalter sagt gcc, daß alles nachfolgende an den Linker weitergereicht werden soll. Bei jedem Komma beginnt eine neue Option.
-L.
* ...erweitert den Librarysuchpfad um das aktuelle Verzeichnis
-lmylib
* ...sagt dem Linker, daß er die Library 'libmylib.a' beim Linken verwenden soll (alle Libraries haben das Prefix 'lib', welches hier nicht angegeben werden darf!)

In der Datei 'projekt.map' kann man sich jetzt Beispielsweise anschauen, welche Objektfiles der libmylib.a wirklich hinzugefügt wurden.
In unserem Beispiel ist lediglich das Objektfile 'libmylibfunc1.o' vorhanden. Wenn ihr jetzt ausprobieren wollt, was mit 'libmylibfuncs.o' passiert, dann müsst ihr im 'main.c' lediglich eine der Funktionen aus 'libmylibfuncs.c' verwenden und das 'projekt.elf' neu übersetzen.

[[Kategorie:C]]

//test

MOSFET-Übersicht

2021-05-03T15:51:43Z

172.26.39.116: /* N-Kanal MOSFET */

Im Forum wird immer wieder gefragt, welchen Mosfet-Transistor man für ein Projekt einsetzen sollte. Und wo man die herbekommt. Deshalb soll hier eine Übersicht mit gängigen Mosfet-Transistoren und Bezugsquellen entstehen. Bezugsquellen sollten nach Möglichkeit solche sein, die auch für den privaten Bastler in Frage kommen.

Der Thread zum Thema: http://www.mikrocontroller.net/topic/41588

Siehe auch: [[Transistor-Übersicht]] - [[Dioden-Übersicht]] - [[Standardbauelemente]]

== P-Kanal MOSFET==
Alles selbstsperrend, sog. Anreicherungstypen.

{| {{Tabelle}} border="1" class="wikitable sortable" id="pkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! style="width:15%;" | Name
! Gehäuse
! Her steller
! <math>U_{GS(th)}</math> /V
! <math>U_{DS}</math> /V
! <math>I_D</math> /A
! <math>P</math> /W
! <math>R_{DS,on}</math> <math>m\Omega</math>
! Bemerkung
! Lieferant
! Preis /€
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML2244 IRLML2244]
| SOT-23
| IRF
| 1,1
| 20
| 4,3
| 1,3
| 54
| -
|[[Elektronikversender#TME_.28Transfer_Multisort_Elektronik.29|TME]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#Mouser|Mou]]
| 0,10
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS250 BS250]
| TO-92, SOT-23
| Siliconix
| 4,0
| 60
| 0,12
| 0,35
| 10000
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,32
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSH205 BSH205]
| SOT-23
| Phi
| 1,0
| 12
| 0,75
| 0,4
| 500
| Qg = 3,8nC
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.)
| 0,30
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SI2301 SI2301]
| SOT-23
| Vishay
| 1,5
| 20
| 2,0
| 0,7
| 150
| Qg =4,5nC
| [[Elektronikversender#farnell|farnell]]
| 0,30
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6402 IRLML6402PBF]
| SOT-23
| IRF
| 1,2
| 20
| 3,7
| 1,3
| 65
| 2,5V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,15
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6302 IRLML6302PBF]
| SOT-23
| IRF
| 1,5
| 20
| 0,75
| 0,54
| 600
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,18
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS83P BSS83P]
| SOT-23
| Inf
| 2,0
| 60
| 0,33
| 0,36
| 2000
| nicht mit BSS83 (ohne P) verwechseln
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,11
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS84 BSS84]
| SOT-23
| Fairchild,NXP
| 2,0
| 50
| 0,13
| 0,35
| 10000
| -
| [[Elektronikversender#Farnell|Fa]]
| 0,28
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS110 BSS110]
| TO-97, SOT-23
| Phi
| 3,0
| 50
| 0,17
| 0,35
| 10000
| -
| -
| -
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/PMV65XP PMV65XP]
| SOT-23
| Phi
| 1,4
| 20
| 3,9
| ?
| 76
| grosser ID für Bauform
| [[Elektronikversender#Spoerle|Spo]], [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 0,10
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF4905S IRF4905S]
| D2Pack
| IRF
| 4,0
| 55
| 64
| 3,8
| 20
| -
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]], [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,10
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF4905 IRF4905]
| TO-220AB
| IRF
| 4,0
| 55
| 74
| 200
| 20
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,93
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5210 IRF5210]
| TO-220AB
| IRF
| 10,0
| 100
| 40
| 200
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,15
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5210S IRF5210S]
| D2Pack
| IRF
| 10,0
| 100
| 40
| ?
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,25
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7205 IRF7205]
| SO-8
| IRF
| 3,0
| 30
| 4,6
| 2,5
| 70
| ?
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,34
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FDC604P FDC604P]
| SuperSOT-6
| Fairchild
| 1,5
| 20
| 5,5
| 0,8-1,6
| 33
| -
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.)
| 0,70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NDS0610 NDS0610]
| SOT-23
| Fairchild
| 1,8
| 60
| 0,12
| 0,36
| 10000
| -
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]]
| 0,07
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5305 IRF5305]
| TO-220AB
| IRF
| 3,0
| 55
| 31
| 110
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]], [[Elektronikversender#CBoden|CBo]]
| 0,42
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NDS352P NDS352P]
| SOT-23
| Fairchild
| 4,5
| 20
| 0,85
| 0,5
| 500
| -
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,76
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSP171 BSP171]
| SOT-223
| Siemens
| 1,4
| 60
| 1,7
| 1,8
| 350
| -
| -
| -
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFD9014 IRFD9014]
| HEXDIP, DIP4
| IRF
| 2,0
| 60
| 1,1
| 1,3
| 500
| -
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,65
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFD9024 IRFD9024]
| HEXDIP, DIP4
| IRF
| 2,0
| 60
| 1,6
| 1,3
| 280
| -
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,50
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7416 IRF7416]
| SO-8
| IRF
| 1,0
| 30
| 10
| 2,5
| 20
| -
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,43
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SUP75P03 SUP75P03-007]
| TO-220AB
| Vishay
| 3,0
| 30
| 75
| 187
| 7
| -
|
| 2,30
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7220 IRF7220]
| SO-8
| IRF
| 0,6
| 14
| 11
| 2,5
| 8,2
| 2,5V LL, Qg=84nC
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]], [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,58
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7410 IRF7410]
| SO-8
| IRF
| 0,4...0,9
| 12
| 16
| 2,5
| 7
| 1,8V LL, Qg=91nC
| [[Elektronikversender#Distrelec|Dis]], [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,85
|-
| AOC2413
| MCSP
| Alpha&Omega
| 0,42
| 8
| 3,5
| 0,55
| 28
| 1,2V LL, Qg=19nC
| [[Elektronikversender#Digi-Key|Digikey]]
|
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar; a.A. = Auf Anfrage, LL Logic Level, LIN Linearbetrieb möglich)

== N-Kanal MOSFET==
Alles selbstsperrend, also Anreicherungstypen. Statt MOS-Verarmungstypen auf sFET (s.u.) zurückgreifen!

{| {{Tabelle}} class="wikitable sortable" id="nkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! style="width:15%;" | Name
! Gehäuse
! Her steller
! <math>U_{GS(th)}</math> /V
! <math>U_{DS}</math> /V
! <math>I_D</math> /A
! <math>P</math> /W
! <math>R_{DS,on}</math> <math>m\Omega</math>
! Bemerkung
! Lieferant
! Preis /€
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6244 IRLML6244]
| SOT-23
| IRF
| 0,5-1,1
| 20
| 6,3
| 1,3
| 21
!
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,13
|-
| SI2302DS
| SOT-23
| Vishay
| 0,65-4,5
| 20
| 6
| 1,25
| 70
| 2,5V LL, sehr billig
| [[Elektronikversender#AliExpress|Ali]]
| 0,01
|-
| IRFP4310Z
| TO-247AC
| irf
| 2-4
| 100
| 120
| 280
| 4,8
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,80
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFP450 IRFP450]
| TO-247
| irf
| 2,0-4,0
| 500
| 14
| 190
| 400
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,20
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF530 IRF530]
| TO-220
| irf
| 2,9
| 100
| 16
| 94
| 160
| LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,44
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3103 IRL3103]
| TO-220AB
| irf
| 1,0
| 30
| 64
| 94
| 12
| 4,5V LL, Qg=33nC (!)
| [[Elektronikversender#Segor-electronics|Seg]]
| 0,95
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF730A IRF730A]
| TO-220AB
| irf
| 2,0-4,5
| 400
| 5,5
| 74
| 1000
| Qg=22nC (!)
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,54
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFP064 IRFP064]
| TO-247AC
| irf
| 2,0
| 60
| 70
| 300
| 9
| Qg=190 nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,65
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF3205 IRF3205]
| TO-220AB
| irf
| 2,0
| 55
| 110
| 200
| 8
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,69
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3803 IRL3803]
| TO-220AB
| irf
| 1,0
| 30
| 140
| 200
| 6
| 4,5V LL, Qg=140nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,96
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF540 IRF540]
| TO-220AB
| irf
| 3
| 100
| 28
| 150
| 77
| LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0,52
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7401 IRF7401]
| SO-8
| irf
| 2,7
| 20
| 8,7
| 2,0
| 22
| 2,7V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]], [[Elektronikversender#CBoden|CBo]]
| 0,45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7403 IRF7403]
| SO-8
| irf
| 4,85
| 30
| 8,5
| 2,5
| 22
| 4,5V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,42
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7413 IRF7413]
| SO-8
| irf
| 3,0
| 30
| 13,0
| 2,5
| 11
| 4,5V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0,41
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ11 BUZ11]
| TO-220
| ST
| 4,0
| 50
| 33,0
| 90,0
| 30
| LIN, SOA-Grenzen herstellerabhängig!
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,50
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS83 BSS83]
| SOT143
| NXP
| 2,0
| 10
| 0,05
| 0,23
| 45000
| nicht mit BSS83'''P''' verwechseln, Substratanschluss herausgeführt
| [[Elektronikversender#RS_Components|RS]],[[Elektronikversender#TME_.28Transfer_Multisort_Elektronik.29|TME]]
| 0,10
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS170 BS170]
| TO-92

| gs
| 2,0
| 60
| 0,3
| 0,83
| 5000
| LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,13
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSN20 BSN20]
| SOT-23
| gs
| 1,8
| 50
| 0,18
| 0,35
| 6000
| 4,5V LL, LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,092
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS138 BSS138]
| SOT-23
| div
| 0,8-1,6
| 50
| 0,22
| 0,36
| 2000
| 5V LL, LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,06
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS123 BSS123]
| SOT-23
| div
| 0,8-1,6
| 100
| 0,17
| 0,36
| 10000 @ 4,5V,
| 4,5V LL, LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,06
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFP2907 IRFP2907]
| TO-247AC
| irf
| 4,0
| 75
| 209
| 470
| 4,5
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 2,70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/2N7000 2N7000]
| TO-92
| ON
| 3,0
| 60
| 0,2
| 0,35
| 5000
| 4,5V LL, LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0,13
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS107 BS107]
| TO-92
| ON, Phi
| 3,0
| 200
| 0,25
| 0,35
| 6400/14000
| 2,6V LL; LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,18
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS108 BS108]
| TO-92
| ON, Phi
| 2,0
| 200
| 0,25
| 0,35
| 8000
| 2V LL; LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,14
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUK100 BUK100]
| TO-220
| Phi
| 3,0
| 50
| 13,5
| 40
| 125
| Überlast + ESD-Schutz
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,40
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3705N IRL3705N]
| TO-220AB
| irf
| 2,0
| 55
| 89
| 170
| 10
| 4V LL, Qg=98nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,20
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ72 BUZ72A]
| TO-220
| Infineon
| 4,0
| 100
| 9,0
| 40
| 250
| 5V LL, LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLZ34N IRLZ34N]
| TO-220
| irf
| 2,5
| 55
| 30
| 68
| 35
| 4V LL, LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#CBoden|CBo]]
| 0,39
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLZ44N IRLZ44N]
| TO-220
| irf
| 2
| 55
| 47
| 110
| 22
| 4V LL, LIN
| [[Elektronikversender#CBoden|CBo]]
| 0,49
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML2502 IRLML2502]
| SOT-23
| irf
| 1,2
| 20
| 4,2
| 1
| 45
| 2,5V LL
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] [[Elektronikversender#Reichelt|Rei (neu)]]
| 0,17
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF1404 IRF1404]
| TO-220AB
| irf
| 4,0
| 40
| 202
| 333
| 4
| -
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,10
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL1004 IRL1004]
| TO-220
| irf
| 2,7
| 40
| 130
| 200
| 6,5
| -
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,25
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL530 IRL530]
| TO220, D2Pack
| irf
| 2
| 100
| 15,0
| 88
| 160
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,57
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF830 IRF830]
| TO220AB
| irf
| 2,0-4,5
| 500
| 5,0
| 74
| 1400
| LIN
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0,57
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF840 IRF840]
| TO220AB
| irf
| 2,0-4,0
| 500
| 8,0
| 125
| 850
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,57
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FDC645N FDC645N]
| SuperSOT-6
| Fairchild
| 1,5
| 30
| 5,5
| 0,8/1,6
| 30
| -
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.), Far
| 0,7
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSP297 BSP297]
| SOT-223
| Siemens/Infineon
| 0,8-2,4
| 200
| 0,65
| 1,8
| 6000
| 200V <math>U_{DS}</math>, SMD und 4,5VLL, LIN (seltene Kombinaton)
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]], [[Elektronikversender#Schuricht|Schu]], [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 0,56
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7455 IRF7455]
| SO-8
| irf
| 4,5
| 30
| 15
| 2,5
| 7,5
|
| [[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 1,04
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SI4442DY SI4442DY]
| SO-8
| vis
| 2,5
| 30
| 22
| 2,5
| 5/4,5V
|
| [[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 1,64
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLU2905 IRLU2905]
| TO251, DPack
| irf
| 2,0
| 55
| 42
| 110
| 27
| 4V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#CBoden|CBo]]
| 0,54
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFD014 IRFD014]
| HEXDIP/DIP4
| irf
| 2,0-4,0
| 60
| 1,7
| 1,3
| 200
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,52
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFD024 IRFD024]
| HEXDIP/DIP4
| irf
| 2,0-4,0
| 60
| 2,5
| 1,3
| 100
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,54
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLD024 IRLD024]
| HEXDIP/DIP4
| irf
| 1,0-2,0
| 60
| 2,5
| 1,3
| 100
| 4V LL
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,47
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLU3717 IRLU3717]
| I-Pak
| irf
| 2,0
| 20
| 120
| 1,5/89
| 4
| 4,5V LL, Qg=21nC,
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,15
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFP3703 IRFP3703]
| TO-247AC
| irf
| 4,0
| 30
| 210
| 230
| 2,8
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 5,08
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF3710 IRF3710]
| TO-220AB
| irf
| 4
| 100
| 57
| 200
| 23
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,83
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLR7843 IRLR7843]
| D-Pack
| irf
| 2,3
| 30
| 164
| 140
| 3,3
| 4,5V LL, Qg: 34nC
|
| 0,70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF1010N IRF1010N]
| TO-220AB
| irf
| 4
| 55
| 85
| 180
| 11
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,99
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF1010Z IRF1010Z]
| TO-220AB
| irf
| 4
| 55
| 75
| 140
| 7,5
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]], [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,99
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLIZ44N IRLIZ44N]
| TO-220-Fullpak
| irf
| 1,0 - 2,0
| 55
| 30
| 45
| 25
| 4V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,80
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLU024N IRLU024N]
| TO-251AA
| irf
| 1,0 - 2,0
| 55
| 17
| 45
| 80
| 4V LL, Qg=15 nC (!)
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,40
|-
| IRFZ48N
| TO-220AB
| irf
| 3
| 55
| 64
| 130
| 14
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,60
|-
| [https://www.mikrocontroller.net/part/IRL2505 IRL2505]
| TO-220AB
| irf
| 2,5
| 55
| 104
|
| 8
| 4V LL
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3,99
|-
| [https://www.mikrocontroller.net/part/IRF7607 IRF7607]
| Micro8
| irf
| 1,2
| 20
| 6,5
| 1,8
| 30
| 2,5V LL
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,89
|-
| [https://www.mikrocontroller.net/part/IRF3708 IRF3708]
| TO-220AB
| irf
| 0,6 - 2
| 30
| 62
| 87
| 8
| 2,8V LL
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#CBoden|CBo]]
| 0,69
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/GF2304 GF2304]
| SOT-23
| gs
| 1,0
| 30
| 2,5
| 1,25
| 135
| Qg=3,7nC
| [[Elektronikversender#Pollin_Electronic|Pol]]
| 0,05
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLR8743 IRLR8743]
| I-Pak, D2Pack
| IRF
| 1,9
| 30
| 50
| 68
| 3,1
| 4,5V LL, Qg=39nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,15
|-
| AOC2414
| MCSP
| Alpha&Omega
| 0,52
| 8
| 4,5
| 0,55
| 19
| 1,2V LL, Qg=21,5nC
| Digikey
| -
| BSS131
| SOT-23
| Infineon
| 0,8-1,8
| 240
| 0,4
| 0,36
| 14
| -
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar; a.A. Auf Anfrage, LL Logic Level, LIN Linearbetrieb möglich)

== N-Kanal J-FET==

{| {{Tabelle}} border="1" class="wikitable sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! style="width:15%;" | Name
! Gehäuse
! Her steller
! <math>U_{GS(co)}</math> /V
! <math>U_{DS}</math> /V
! <math>I_{D(max)}</math> /mA
! Lieferant
! Preis /€
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245A]
| TO-92
| obsolet
| -2,2
| 30
| 6,5
|
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245B]
| TO-92
| obsolet
| -3,8
| 30
| 15
|
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245C]
| TO-92
| obsolet
| -7,5
| 30
| 25
|
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246A]
| TO-92
| obsolet
| -4
| 25
| 80
|
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246B]
| TO-92
| obsolet
| -7
| 25
| 140
|
| 0,17 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246C]
| TO-92
| obsolet
| -12
| 25
| 250
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF511 BF511]
| SOT-23
| diverse
| -1,5
| 20
| 7
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,36 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BFR30 BFR30]
| SOT-23
| diverse
| -4
| 25
| 10
| [[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0,29 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BFR31 BFR31]
| SOT-23
| diverse
| -2
| 25
| 5
| [[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0,29 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MMBF4416 MMBF4416]
| SOT-23
| Fairchild
| -5,5
| 15
| 5
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,52 €
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar)

== FET-Paare ==

{| {{Tabelle}} border="1" class="wikitable sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee;writing-mode:sideways-lr;"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDSon/mΩ
! Bemerkung
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7389 IRF7389]
| SO-8
| IRF
| 3,0
| 30
| 7,3/-5,3
| 2,0
| 29/58
| P+N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,56 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7501 IRF7501]
| micro8
| IRF
| 2,7
| 20
| 2,4
| ?
| 135 @4,5VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Kessler|Kessler]], [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,64 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7506 IRF7506]
| micro8
| IRF
| 4,5
| 30
| 1,7
| ?
| 270 @10VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Kessler|Kessler]], [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,56 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7103 IRF7103]
| SO-8
| IRF
| 4,5
| 50
| 2,3
| 2
| 130 @10VGS
| 2*N
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]], [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,32 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7104 IRF7104]
| SO-8
| IRF
| 4,5
| 20
| 2,3
| 2
| 250 @10VGS
| 2*P
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,32 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7316 IRF7316]
| SO-8
| IRF
| 4,5
| 30
| 4,9
| ?
| 58 @10VGS
| 2*P
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,49 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7313 IRF7313]
| SO-8
| IRF
| 4,5
| 30
| 6,5
| ?
| 46 @4.5VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Kessler|Kessler]], [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0,66 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FDD8424H FDD8424H]
| Dual DPAK4L
| Fairchild
|
| 40
| 9/-6,5
| 3
| 24/54 @10VGS 30/70 @4,5VGS
| P+N
| [[Elektronikversender#Digi-Key|Digi-Key]]
| 0,73 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SUD50NP04-94 SUD50NP04-94]
| TO252-4L DPAK4L
| Vishay
| 2
| 40
| 8
| 8?
| 41/53 @10VGS 45/72 @4,5VGS
| P+N
| [[Elektronikversender#Farnell|Farnell]]
| 0,56 €
|-
| IRF7309
| SO-8
| IRF
|  4,5 -4,5
|  30 -30
|  4 -3
| 1,4
| 50/100 @10VGS 80/160 @4,5VGS
| P+N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,38 €
|-
| IRF7307
| SO-8
| IRF
|  2 -2,5
|  20 -20
|  5,2 -4,3
| 2
| 50/90 @4,5VGS 70/140 @2,7VGS
| P+N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,47 €
|-
| IRF7343
| SO-8
| IRF
|  3 -3,5
|  55 -55
|  4,7 -3,4
| 2
| 43/95 @10VGS 56/150 @4,5VGS
| P+N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,47 €
|-
| IRF7319
| SO-8
| IRF
|  3 -3,5
|  30 -30
|  6,5 -4,9
| 2
| 23/42 @10VGS 32/76 @4,5VGS
| P+N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,50 €
|-
| IRF7314
| SO-8
| IRF
| -2,0
| -20
| -5,3
| 2,0
| 49 @-4,5VGS 82 @-2,7VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,45 €
|-
| IRF7314
| SO-8
| IRF
| -2,0
| -20
| -5,3
| 2,0
| 49 @-4,5VGS 82 @-2,7VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,45 €
|-
| IRF7304
| SO-8
| IRF
| -2,5
| -20
| -4,3
| 2,0
| 90 @-4,5VGS 140 @-2,7VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,46 €
|-
| IRF7306
| SO-8
| IRF
| -4,5
| -30
| -3,6
| 2,0
| 100 @-10VGS 160 @-4,5VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,47 €
|-
| IRF7342
| SO-8
| IRF
| -3,5
| -55
| -3,4
| 2,0
| 95 @-10VGS 150 @-4,5VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,50 €
|-
| IRF7328
| SO-8
| IRF
| -3,5
| -30
| -8,0
| 2,0
| 17 @-10VGS 26,8 @-4,5VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,80 €
|-
| IRF7324
| SO-8
| IRF
| -1,5
| -20
| -9,0
| 2,0
| 18 @-4,5VGS 26 @-2,5VGS
| 2*P
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,87 €
|-
| IRF7303
| SO-8
| IRF
| 4,5
| 30
| 4,9
| 2,0
| 50 @10VGS 80 @4,5VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,43 €
|-
| IRF7301
| SO-8
| IRF
| 2
| 20
| 5,2
| 2,0
| 50 @4,5VGS 70 @2,7VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,46 €
|-
| IRF7341
| SO-8
| IRF
| 3
| 55
| 4,7
| 2,0
| 43 @10VGS 56 @4,5VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,46 €
|-
| IRF7311
| SO-8
| IRF
| 2
| 20
| 6,6
| 2,0
| 23 @4,5VGS 30 @2,7VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,60 €
|-
| IRF7380
| SO-8
| IRF
| 4,5
| 80
| 3,6
| 2,0
| 61 @10VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,57 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRFI4024H-117P IRFI4024H-117P]
| TO-220-5
| IRF
| 2
| 55
| 11
| 14
| 50 @10VGS
| 2*N
| [[Elektronikversender#Reichelt|Reichelt]]
| 2,10 €
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar)

== MOSFET-Treiber ==
Nahezu alle MOSFET-Treiber haben eine der typischen Gatespannung von Leistungs-MOSFETs angepasste Speisespannung von 10..20 V. In der Regel werden sie mit 12 V betrieben. (Die Spannungsangabe in der Tabelle bezieht sich daher auf die Brückenspeisespannung und gilt nur für High-Side-Treiber.) Davon unabhängig kann die Schwellspannung für Logikeingänge TTL-kompatibel sein (für Mikrocontroller) oder bei der halben Speisespannung liegen (für konventionelle Schaltungen).

* Detaillierte [[Treiber]]-Dimensionierung
* Treiber-Typ:
** Low = Low-Side-Treiber (ohne Potenzialversatzstufe)
** High = High-Side-Treiber (mit Potenzialversatzstufe)
** High + Low = beide Treiber mit getrennten Logikeingängen
** Halbbrücke = beide Treiber mit gemeinsamem Logikeingang und eingebautem Totzeitgenerator
** Vollbrücke = zwei Halbbrückentreiber

{| {{Tabelle}} border="1" class="wikitable sortable" id="fettreiber"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Treiber-Typ
! Strom
! Spannung
! Logikeingang
! Sockel
! Lieferant / Datenblatt
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2101 IR2101]
| High + Low
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2104 IR2104]
| Halbbrücke
| IH = 130 mA IL = -270 mA
| 600V
| UL ≤ 0,8 V UH ≥ 3 V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,15 € 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2110 IR2110]
| High + Low
| 2A
| 500V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,30 € 1,55 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2111 IR2111]
| Halbbrücke
| 200/430mA
| 600V
| 10-20V CMOS Eingang
| DIL8/SO8, maximale Kriechwege
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,10 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2112 IR2112]
| High + Low
| 200/420mA
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,45 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2113 IR2113]
| High + Low
| 2A
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,85 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2117 IR2117]
| High
| 200/420mA
| 600V
| 10-20V CMOS Eingang
| DIL8/SO8, maximale Kriechwege
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2121 IR2121]
| Low
| 1A/2A
| -
| 2,5V
| DIL8/SO8, Strombegrenzung
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2125 IR2125]
| High
| 1A/2A
| 500V
| 2,5V
| DIL8/SO8, Strombegrenzung, maximale Kriechwege
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 4,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2127 IR2127]
| High
| 200/420mA
| ?
| 3,3V
| DIL8/SO8, maximale Kriechwege, Fehlerausgang
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,40 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2130 IR2130]
| 3-Phase Bridge
| 200/420mA
| 600V
| 2,5V
| DIL28/SO28
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2151 IR2151]
| Halbbrücke mit Oszillator
| 100/210mA
| 600V
| ?
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2153 IR2153]
| Halbbrücke mit Oszillator
| 100/210mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2155 IR2155]
| Halbbrücke mit Oszillator
| 210/420mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 3,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2181 IR2181]
| High + Low
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V/5V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,10 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2183 IR2183]
| Halbbrücke
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 4,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2184 IR2184]
| Halbbrücke
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V/5V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 3,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2136 IR2136]
| 3 Phase Bridge
| 120/250mA
| 600V
| 3,3V
| DIP28/SOIC28,
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,80 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/ICL7667 ICL7667]
| 2 x Low
| ?
| 4.5-15V, 7Ω
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4081A HIP4081A]
| Vollbrücke
| 2,5A
| 80V
| ?
| DIP20/SOIC20
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4082 HIP4082]
| Vollbrücke
| 1,2A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]] [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 6,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4083 HIP4083]
| 3 x High
| 0,3A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 4,80 €

|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4086 HIP4086]
| 3 Phase Bridge
| 0.5A
| 80V
| ?
| DIP24/SOIC24
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/TC4451 TC4451/TC4452]
| Low
| 12A peak, 2,5A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/LM5104 LM5104]
| Halbbrücke
| 1,6/1,8A
| 100V
| 2,5V
| SO8/LLP10
| [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 3,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MCP1407 MCP1407-E/P]
| Low
| 6A peak, 1,3A DC
| 4,5-18V
| 4,5-18V (VDD+0,3V)
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,93 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MCP1416 MCP1416]
| Low
| 1.5A peak
| 4.5-18V
| 3.3V - VDD+0.3V
| SOT-23-5
| [[Elektronikversender#TME_.28Transfer_Multisort_Elektronik.29|TME]]
| 0,76 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MAX626 MAX626]
| 2 x Low, inverting
| ?
| ?
| 4,5-18 V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 3,40 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5106 NCP5106]
| High + Low
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,37 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5304 NCP5304]
| High + Low
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,02 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7380 FAN7380]
| Halbbrücke
| 90/180mA
| 600V
| 2,5-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 0,99 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7382 FAN7382]
| High + Low
| 350/650mA
| 600V
| 2,9-20V
| DIL8/SO8/S014
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,25 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7361 FAN7361]
| Halbbrücke
| 250/500mA
| 600V
| 3,6-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,18 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7362 FAN7362]
| Halbbrücke
| 250/500mA
| 600V
| 2,9-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,71 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7842 FAN7842]
| High + Low
| 350/650mA
| 200V
| 2,9-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,05 €
|}

== Anmerkungen ==
* UGS(th) - minimale Gatespannung, bei welcher der MOSFET zu leiten anfängt (100µA..1mA, nicht genormt). Zur vollständigen Durchschaltung bei maximalem Strom braucht es höhere Spannungen, siehe [https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage Artikel FET].
* Logic Level - FET schaltet bei niedrigen Gatespannungen von typisch 4,5V (z. B. CMOS Logikpegel) hinreichend durch. Normale MOSFETs brauchen hierfür typisch 10V.
* UGS(co) - Gate Source Cut Off Spannung, bei welcher der Drainstrom ID eines JFETs praktisch Null ist. Die Messbedingung ist jedoch nicht genormt (0,5nA..200µA).
* N-Kanal MOSFETs mit niedrigem RDS,On sind technologisch einfacher herzustellen als P-Kanal MOSFETs. Deshalb gibt es bei P-Kanal keine so große Auswahl und oft werden Schaltungen angestrebt, in denen ausschließlich N-Kanal MOSFETs verwendet werden. Es gibt spezielle Treiberbausteine, die über eine Ladungspumpe für entsprechend hohe Gatespannung auch für die High-Side N-Fets sorgen ("Bootstrap Circuits", siehe Artikel [[Treiber]]).
* Bei der Dimensionierung ist zu beachten, dass die Stromangabe im allgemeinen für 25°C gilt. Geht man davon aus, dass der MOSFET mit maximal zulässigem Strom betrieben wird und mit passend dimensioniertem [[Kühlkörper]] ausgestattet ist, so beträgt die Sperrschichttemperatur bis zu 150°C, folglich gilt z. B. für den IRF540 nicht mehr 28A, sondern nur noch ca. 12-15A.
* Restströme sind auch stark temperaturabhängig. Bei höherer Temperatur nehmen die Restströme exponentiell zu. So können bei 100°C durchaus 100 µA zwischen Source und Drain auch im gesperrten Zustand fließen. Bei 25°C ist dieser Reststrom meist bei 1µA spezifiziert. Real sind es meist weniger.
* Der Gate-Charge-Wert Qg (s. Datenblatt) bestimmt, wie schnell das Gate beim Schalten umgeladen werden kann. Auch wenn MOSFETs stromlos den durchgeschalteten Zustand halten können, braucht man während des Umschaltvorganges einen Strom, der das Gate umlädt (ähnlich wie ein Kondensator). Je höher dieser Strom, um so schneller ist der Umschaltvorgang und um so geringer die Verlustleistung während dieser Phase. Leistungs-MOSFETs können bei höheren Frequenzen (>1KHz) oft nur mit höheren Gateströmen von 0,1A-2A sinnvoll geschaltet werden. Man kann das Gate also nicht direkt an einen Digitalpin anschließen. Man braucht einen [[MOSFET-Übersicht#MOSFET-Treiber | MOSFET-Treiber]]. Manche MOSFETs haben eine sehr geringe Total Gate Charge (z. B. 4-10nC). Diese können in gewissen Grenzen recht gut direkt an digitalen [[Ausgangsstufen Logik-ICs | Logikausgängen]] betrieben werden, ein praktisches Beispiel findet sich [http://www.mikrocontroller.net/topic/246449#2519459 hier]. Zur Abschätzung kann man sich merken: Wenn man das Gate eines MOSFETs mit einer Eingangskapazität von 1nF (~10nC) in 100ns auf 10V aufladen will, braucht man dazu 100mA.

== Lieferantenübersicht ==
* [[Elektronikversender]]
* [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]<nowiki>chelt</nowiki>
* [[Elektronikversender#elpro-Darmstadt|el]]<nowiki>pro</nowiki>
* [[Elektronikversender#Conrad|Con]]<nowiki>rad</nowiki>
* [[Elektronikversender#Kessler|Kes]]<nowiki>sler</nowiki>
* [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]]<nowiki>-electronics</nowiki>
* [[Elektronikversender#Farnell|Far]]<nowiki>nell</nowiki> (nur gewerbliche Kunden oder Studenten)
* [[Elektronikversender#Schuricht|Schu]]<nowiki>richt</nowiki>
* [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
* [[Elektronikversender#Spoerle|Spo]]<nowiki>erle</nowiki>

== Herstellerübersicht ==
* [irf] [http://www.irf.com International Rectifier]
* [Siliconix] [http://www.vishay.com/company/brands/siliconix/ Vishay Siliconix]
* [st] [http://www.st.com/web/en/home.html STMicroelectronics]

== IRF MOSFET-Codierung ==
* IRF: Alle "Standardtransistoren", also TO-220-Gehäuse
* IRFB: Hochspannungs-MosFETs
* IRFD: MosFETs im Dip-4-Gehäuse
* IRFI: MosFETs im isolierten TO-220-Gehäuse
* IRFP: MosFETs im TO-247AC-Gehäuse
* IRFR: MosFETs im D-Pak
* IRFU: MosFETs im I-Pak
* IRFZ: Also die die ich kenne liegen alle so bei 50-60V mit relativ niedrigem Rds(on), also so für mittlere Leistungen
* IRG: Afaik sind das IGBTs
* IRL: Logic-Level MosFETs
* IRLD: Logic-Level MosFETs im Dip-4 Gehäuse
* IRLI: Logic-Level MosFETs im isolierten TO-220-Gehäuse
* IRLR: Logic-Level MosFETs im D-Pak
* IRLU: Logic-Level MosFETs im I-Pak

== Links ==
* [[FET]]
* [[IGBT]]
* [[Treiber]]
* [[H-Brücken Übersicht]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/280480#2960070 Forumsbeitrag]: Clevere MOSFET-Treiber mit kleinsten Trafos
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283585#3004839 Forumsbeitrag]: Galvanisch getrennte Ansteuerung eines MOSFETs mittels Übertrager und 100% Tastverhältnis

== Weblinks ==
* [http://www.sprut.de/electronic/switch/nkanal/nkanal.html N-Kanal MOSFET leicht erklärt bei sprut.de]
* [http://www.sprut.de/electronic/switch/pkanal/pkanal.html P-Kanal MOSFET leicht erklärt bei sprut.de]
* [http://elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm MOSFET im ElKo]
* [http://elektronik-kompendium.de/public/schaerer/battoff.htm Abschaltverzögerung beim ElKo]
* [http://elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207011.htm FET beim ElKo]
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Mosfet MOSFET bei Wikipedia]


== Parametrische Suche beim Hersteller ==
* [http://www.infineon.com/cms/de/product/channel.html?channel=db3a304319c6f18c011a14e5341b25f1 Infineon]
* [http://www.nxp.com/#/ps/ps=%5Bi%3D48014%5D%7Cpp%3D%5Bt%3Dpfp%2Ci%3D48014%5D NXP standard Mosfets]
* [http://www.onsemi.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=809&lctn=home ONsemi]
* [http://www.diodes.com/zetex/?ztx=3.0/3-3-1@tcatid~7 Diodes (vormals Zetex)]
* [http://www.irf.com/product-info/hexfet/ IRF]
* [http://www.vishay.com/mosfets/ Vishay]

[[Kategorie:Liste mit Bauteilen]]

Schmitt-Trigger

2021-04-30T22:19:49Z

172.26.39.116: /* Einleitung */

== Einleitung ==
Als Schmitt-Trigger wird eine Schaltungstechnik in der Elektronik bezeichnet, welche Signale stabilieren kann. Sie ist an vielen Eingängen von Chips zu finden. Sie hat einen Eingang und einen Ausgang und liefert abhängig vom Eingangspegel und dessen Verlauf immer einen wohl definierten Ausgangspegel. Dabei gilt stets:
[[Bild:Schmitt-trigger-diagramm.png|thumb|Beispiel]]
* Am Ausgang liegt HIGH an, wenn der Pegel am Eingang eine Spannung UH '''über'''schreitet.
* Am Ausgang liegt LOW an, wenn der Pegel am Eingang eine Spannung UL '''unter'''schreitet.
* Dabei wird der bisherige Ausgangspegel aufrechterhalten, wenn sich der Eingangspegel zwischen UL und UH befindet (Hysterese)
* Der Übergang von LOW auf HIGH bzw. von HIGH auf LOW erfolgt stets mit steiler Flanke.
Es ist demnach von Relevanz aus welcher Richtung das Signal kommt, wenn dessen Pegel in den Mittenbereich gerät. Durch die Hysterese ist sichergestellt, dass es im Grenzbereich nicht zu einem flatternden Umschalten kommen kann. Dieses Verhalten wird in der Praxis beispielsweise ausgenutzt, um ein verrauschtes Digitalsignal wieder "aufzufrischen" indem verhindert wird, dass kleine Signalschwankungen zu einem Umschalten und einem quasi Prellen des Ausgangs führen.

Der Hysteresebereich ist vergleichsweise eng begrenzt und kann nur eine definiertes Schwankungsbreite abfangen. Daher müssen mechanische Taster bzw. Relaiskontakte zusätzlich [[Entprellung |entprellt]] werden, wenn sie digitale ICs ansteuern sollen. Dies gilt besonders wdann, wenn sie Taktsignale generieren sollen. Dafür wird gerne ein [[Filter|Tiefpassfilter]] verwendet, welcher das Schaltsignal vor dem Schmitt-Trigger Eingang filtert, wodurch unerwünschte Prellimpulse mit hoher Amplitude entfernt werden und das Nutzsignal klarer definiert ist. Das Ziel wäre in diesem Fall die Reduzierung der Amplitudenschwankung auf den Bereich, den der Schmitttrigger noch verarbeiten kann. Idealerweise liegt der Prellbereich deutlich ober- oder unterhalb des Hysteresebereiches. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass die Entprellschaltung eine Diode über dem Ladekondensator hat, welche diesen in einer Richtung schneller entlädt, als in der anderen.

 

== Integrierte Schmitt-Trigger ==
Es existieren fertige ICs mit Schmitt-Trigger-Funktionalität. In der 74xx-Reihe ist das beispielsweise der 74xx14, weitere Typen sind im Artikel [[74xx]] aufgeführt. In der 4000er-Serie gibt es die Typen 4093 und 40106. Viele Mikrocontroller wie z. B. der [[AVR]] haben bereits Schmitt-Trigger Eingänge, sodass nur noch die beiden Widerstände und der Kondensator benötigt werden. Der Vorteil dieser Schmitt-Trigger ist, daß sie ohne weitere Beschaltung direkt nutzbar und auch sehr schnell sind. Der Nachteil sind die eher ungenauen Schaltschwellen. Manchmal kann man auch einen Schmitt-Trigger aus einem überzähligem, nicht invertierendem Gatter bauen.

[[Bild:taster_entprellen.png|framed|left|'''Taster entprellen mit 74HC14''']]
 

* [https://www.mikrocontroller.net/topic/443055#5276718 Forumsbeitrag]: Klassischer Pulsverdoppler mit XOR-Gatter und RC-Glied + Schmitt-Trigger

== Schmitt-Trigger mit Operationsverstärker oder Komparator ==

Ein Schmitt-Trigger lässt sich auch mit Hilfe eines [[Operationsverstärker-Grundschaltungen|Operationsverstärkers]] oder besser eines [[Komparator|Komparators]] aufbauen. Komparatoren sind im Vergleich zu OPVs deutlich schneller. Man sollte sie immer nur als Komparatoren benutzen und nicht als lineare Verstärker. OPVs sollte man nur als Komparatoren beschalten, wenn es nicht um höchste Schaltgeschwindigkeiten geht.

=== Nichtinvertierender Schmitt-Trigger ===

[[Bild:st_generic.png | framed | Nichtinvertierender Schmitt-Trigger]]

Am - Eingang des OPV wird die Referenzspannung angelegt. Achtung! Diese liegt im allgemeinen NICHT mittig zwischen den beiden Schaltschwellen. R2 sorgt für die Mitkopplung und damit für die Hysterese. Über das Verhältnis von R1/R2 wird die Hysteresebreite festgelegt. Wird also UH am Eingang überschritten, geht der Operationsverstärker in die positive Sättigung UHA, wird UL unterschritten, geht er in die negative Sättigung ULA.

<math>U_{ref}=U_{LA} + (U_H - U_{LA} ) \frac{R_2}{R_1 + R_2}</math>

<math>U_{ref}=U_{L} + (U_{HA}-U_L) \frac{R_1}{R_1 + R_2}</math>

Durch Gleichsetzen und Umformen der beiden Gleichungen kann man R2 berechnen, wobei R1 vorher festgelegt werden muss.

<math>R_2=R_1 \cdot \frac{U_{HA}-U_{LA}}{U_H - U_L}</math>

Durch Einsetzen in die 1. oder 2. Gleichung kann man abschließend Uref berechnen. Die Referenzspannung kann man direkt aus einer [[Standardbauelemente#Shuntregler/Spannungsreferenz | Spannungsreferenz]] oder mit einem einfachen [[Spannungsteiler]] aus der Betriebsspannung generieren. Bei der Berechung des Spannungsteilers zur Referenzspannungserzeugung kann man einen der Widerstände frei wählen. Alle Berechnungen können mit dieser einfachen [[media:schmitt-trigger.xls | Exceltabelle]] durchgeführt werden.

=== Invertierender Schmitt-Trigger ===

[[Bild:st_generic_inv.png | framed | Invertierender Schmitt-Trigger]]

Durch einfaches Vertauschen von Uein und Uref kann die Schaltung invertierend arbeiten. Dabei ändern sich allerdings die Formeln zur Berechnung der Widerstände bzw. der Referenzspannung. Dafür gelten 2 Formeln.

<math>U_H=U_{ref} + (U_{HA}-U_{ref}) \frac{R_1}{R_1 + R_2}</math>

<math>U_L=U_{ref} - (U_{ref}-U_{LA}) \frac{R_1}{R_1 + R_2}</math>

Durch Umformen und Einsetzen erhält man:

<math>R_2=R_1 \frac{U_H-U_{HA}-U_L+U_{LA}}{U_L-U_H}</math>

[[Datei:Uref.jpg]]

Bei der Berechung des Spannungsteilers zur Erzeugung der Referenzspannung kann man keinen der Widerstände R3 und R4 frei wählen (welche zusammen R1 ersetzen), sie berechnen sich direkt aus R1 und den anderen Eingangsparametern, abgeleitet aus den beiden Formeln.

<math>R_{1}= R3//R4 = \frac{R_3 \cdot R_4}{R_3 + R_4}</math>

<math>U_{ref}= V_{CC} \frac{R_3}{R_3 + R_4}</math>

Durch Umformen und Einsetzen erhält man:

<math>R_{4}= R_1 \cdot \frac{V_{CC}}{U_{ref}}</math>

<math>R_{3}= R_4 \cdot \frac{U_{ref}}{V_{CC} - U_{ref}}</math>

Auch diese Berechungen sind in der [[media:schmitt-trigger.xls | Exceltabelle]] verfügbar.

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/topic/291159#3099524 Forumsbeitrag]: OP als Schmitt Trigger

[[Category:Bauteile]]

Schmitt-Trigger

2021-04-29T06:40:22Z

172.26.39.116: Kurze Beschreibung der Entprellung mit Schmitt-Trigger (RC-Glied, TP,...)

== Einleitung ==
Ein Schmitt-Trigger hat einen Eingang und einen Ausgang und liefert abhängig vom Eingangspegel immer einen wohl definierten Ausgangspegel. Dabei gilt stets:
[[Bild:Schmitt-trigger-diagramm.png|thumb|Beispiel]]
* Am Ausgang liegt HIGH an, wenn der Pegel am Eingang eine Spannung UH '''über'''schreitet.
* Am Ausgang liegt LOW an, wenn der Pegel am Eingang eine Spannung UL '''unter'''schreitet.
* Dabei wird der bisherige Ausgangspegel aufrechterhalten, wenn sich der Eingangspegel zwischen UL und UH befindet (Hysterese)
* Der Übergang von LOW auf HIGH bzw. von HIGH auf LOW erfolgt stets mit steiler Flanke.
Dieses Verhalten wird in der Praxis beispielsweise ausgenutzt, um ein verrauschtes Digitalsignal wieder "aufzufrischen". Ebenso müssen mechanische Taster bzw. Relaiskontakte [[Entprellung |entprellt]] werden, wenn sie digitale ICs ansteuern sollen, besonders wenn sie Taktsignale generieren sollen. Dafür wird gerne ein [[Filter|Tiefpassfilter]] verwendet, welcher das Schaltsignal vor dem Schmitt-Trigger Eingang filtert (unerwünschte Prellimpulse werden entfernt -> Nutzsignal klarer definiert).

 

== Integrierte Schmitt-Trigger ==
Es existieren fertige ICs mit Schmitt-Trigger-Funktionalität. In der 74xx-Reihe ist das beispielsweise der 74xx14, weitere Typen sind im Artikel [[74xx]] aufgeführt. In der 4000er-Serie gibt es die Typen 4093 und 40106. Viele Mikrocontroller wie z. B. der [[AVR]] haben bereits Schmitt-Trigger Eingänge, sodass nur noch die beiden Widerstände und der Kondensator benötigt werden. Der Vorteil dieser Schmitt-Trigger ist, daß sie ohne weitere Beschaltung direkt nutzbar und auch sehr schnell sind. Der Nachteil sind die eher ungenauen Schaltschwellen. Manchmal kann man auch einen Schmitt-Trigger aus einem überzähligem, nicht invertierendem Gatter bauen.

[[Bild:taster_entprellen.png|framed|left|'''Taster entprellen mit 74HC14''']]
 

* [https://www.mikrocontroller.net/topic/443055#5276718 Forumsbeitrag]: Klassischer Pulsverdoppler mit XOR-Gatter und RC-Glied + Schmitt-Trigger

== Schmitt-Trigger mit Operationsverstärker oder Komparator ==

Ein Schmitt-Trigger lässt sich auch mit Hilfe eines [[Operationsverstärker-Grundschaltungen|Operationsverstärkers]] oder besser eines [[Komparator|Komparators]] aufbauen. Komparatoren sind im Vergleich zu OPVs deutlich schneller. Man sollte sie immer nur als Komparatoren benutzen und nicht als lineare Verstärker. OPVs sollte man nur als Komparatoren beschalten, wenn es nicht um höchste Schaltgeschwindigkeiten geht.

=== Nichtinvertierender Schmitt-Trigger ===

[[Bild:st_generic.png | framed | Nichtinvertierender Schmitt-Trigger]]

Am - Eingang des OPV wird die Referenzspannung angelegt. Achtung! Diese liegt im allgemeinen NICHT mittig zwischen den beiden Schaltschwellen. R2 sorgt für die Mitkopplung und damit für die Hysterese. Über das Verhältnis von R1/R2 wird die Hysteresebreite festgelegt. Wird also UH am Eingang überschritten, geht der Operationsverstärker in die positive Sättigung UHA, wird UL unterschritten, geht er in die negative Sättigung ULA.

<math>U_{ref}=U_{LA} + (U_H - U_{LA} ) \frac{R_2}{R_1 + R_2}</math>

<math>U_{ref}=U_{L} + (U_{HA}-U_L) \frac{R_1}{R_1 + R_2}</math>

Durch Gleichsetzen und Umformen der beiden Gleichungen kann man R2 berechnen, wobei R1 vorher festgelegt werden muss.

<math>R_2=R_1 \cdot \frac{U_{HA}-U_{LA}}{U_H - U_L}</math>

Durch Einsetzen in die 1. oder 2. Gleichung kann man abschließend Uref berechnen. Die Referenzspannung kann man direkt aus einer [[Standardbauelemente#Shuntregler/Spannungsreferenz | Spannungsreferenz]] oder mit einem einfachen [[Spannungsteiler]] aus der Betriebsspannung generieren. Bei der Berechung des Spannungsteilers zur Referenzspannungserzeugung kann man einen der Widerstände frei wählen. Alle Berechnungen können mit dieser einfachen [[media:schmitt-trigger.xls | Exceltabelle]] durchgeführt werden.

=== Invertierender Schmitt-Trigger ===

[[Bild:st_generic_inv.png | framed | Invertierender Schmitt-Trigger]]

Durch einfaches Vertauschen von Uein und Uref kann die Schaltung invertierend arbeiten. Dabei ändern sich allerdings die Formeln zur Berechnung der Widerstände bzw. der Referenzspannung. Dafür gelten 2 Formeln.

<math>U_H=U_{ref} + (U_{HA}-U_{ref}) \frac{R_1}{R_1 + R_2}</math>

<math>U_L=U_{ref} - (U_{ref}-U_{LA}) \frac{R_1}{R_1 + R_2}</math>

Durch Umformen und Einsetzen erhält man:

<math>R_2=R_1 \frac{U_H-U_{HA}-U_L+U_{LA}}{U_L-U_H}</math>

[[Datei:Uref.jpg]]

Bei der Berechung des Spannungsteilers zur Erzeugung der Referenzspannung kann man keinen der Widerstände R3 und R4 frei wählen (welche zusammen R1 ersetzen), sie berechnen sich direkt aus R1 und den anderen Eingangsparametern, abgeleitet aus den beiden Formeln.

<math>R_{1}= R3//R4 = \frac{R_3 \cdot R_4}{R_3 + R_4}</math>

<math>U_{ref}= V_{CC} \frac{R_3}{R_3 + R_4}</math>

Durch Umformen und Einsetzen erhält man:

<math>R_{4}= R_1 \cdot \frac{V_{CC}}{U_{ref}}</math>

<math>R_{3}= R_4 \cdot \frac{U_{ref}}{V_{CC} - U_{ref}}</math>

Auch diese Berechungen sind in der [[media:schmitt-trigger.xls | Exceltabelle]] verfügbar.

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/topic/291159#3099524 Forumsbeitrag]: OP als Schmitt Trigger

[[Category:Bauteile]]