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Eagle-Wishlist

2015-08-14T11:46:44Z

193.27.220.254: /* Schaltplan-Editor */

Auf dieser Seite können Wünsche zur Erweiterung der Funktionen des Leiterplatten CAD Programms Cadsoft EAGLE eingetragen werden. Es ist keine offizelle Wunschliste von Cadsoft und es ist nicht bekannt, ob Cadsoft-Mitarbeiter diese Seite regelmässig sichten. Cadsoft sollte sicherheitshalber regelmäßig angeschrieben werden, damit diese Liste nicht in Vergessenheit gerät.

Damit sich die beliebtesten Wünsche herauskristallisieren, macht jeder einfach einen virtuellen Strich dahinter: | (Windows: ALT-GR Taste und < Taste drücken, Mac OS X: Alt-Taste und 7 Taste drücken). Alle fünf Striche (|||||) bitte immer ein Leerzeichen einfügen.

Neue Wünsche einfügen darf und soll natürlich auch jeder. Einfach ganz viele Striche auf einmal hinter einem Wunsch einzufügen ist zwecklos. Das erkennt man in der History, und es gibt viele Leute, die diese Seite überwachen...

Ja, die Einleitung ist von der Reichelt-Wishlist geklaut. Existenzberechtigung für diese Seite: Farnell will Eagle verbessern. Siehe [http://de.farnell.com/jsp/bespoke/bespoke2.jsp?ICID=i-7706-00001001&bespokepage=farnell/de/design-link/cadsoft.jsp]

== Programmfunktionen ==

=== Control Panel ===

* In Bibliothek: Bei Klick auf ein Device soll das Fenster an der aktuellen Position stehenbleiben ||
* In Bibliothek: Bildposition vom Symbol und Package soll fixed sein (mitscrollen), bei großen Device-Kollektionen vorteilhaft ||
* Backupdateien in Unterverzeichnisse packen ||||| ||||| ||
* Raster-/Grid-Größe für X und Y Achse getrennt angeben |
* Möglichkeit einbauen um alle Bibliotheken INKL. Unterverzeichnisse zuladen.
* Die Möglichkeit ein Projekt innerhalb eines Ordners zu duplizieren
* Raster Auswahlmenü: mehrere (auch benutzerdefinierte) Settings, z.B. metrisch und inch

=== Schaltplan-Editor ===
* Bibliotheken aus dem Download Bereich in die Releases mit aufnehmen ||||| |||| 9
* Richtungsabhängige Labels: (3erlei) verschiedene Labels mit denen zusätzlich zum Netznamen die Signalrichtung (Eingang, Ausgang, Bidirektional) visualisiert werden kann ||||| ||||| ||||| 15
* Farbige XREFs → Das Netz dazu in der gleichen Farbe ||||| 5
* Eigenen 'Lagerbestand' mitverwalten, sodass beim Zeichnen von Plänen direkt nur Lagerteile verbaut werden (nützlich bei diesen ganzen SMD-Varianten) ||||| ||||| 10
* "hierarchisches Design" von identisch aufgebauten Unterbaugruppen, sprich Subcomponenten mit definierten Input/Output-Signalen aus z.B. einer speziellen hierarchy.lib. Diese kann dann ja im gleichen Verzeichnis wieder als Schematic abgelegt werden. Mit dazugehöriger Board-Datei läßt sich dann auch das Layout clonen. ||||| ||||| ||||| ||||| || 21
* Drucken: neue Option "Automatisch drehen", um bei mehrseitigen Plänen mit wechselnder Seitenorientierung automatisch auszurichten ||||| 5
* Tastatur-/Maus-Bedienkonzept: z.B. Move, Copy etc. alle auf Tasten der linken Tastaturhälfte (bzw. auf der rechten für Linkshänder) und zwar ohne Ctrl/Shift etc. so daß man zügig arbeiten kann, ohne ständig mit der Maus umschalten zu müssen. ||||| ||||| || 12
* Der relative, beliebig setzbare Ursprung sollte vom absoluten zu unterscheiden sein (andere Farbe...) ||| 3
* Bauteilwerte direkt im ADD-Befehl festlegbar machen (-> Standardbauteile im Textmenü) ||||| 5
* Der "Gruppenauswahlrahmen" sollte sich bei gedrückter Maustaste immer aufziehen lassen, nicht erst nach Druck auf Group. (Im Board auch) ||||| ||||| 10
* Ein markiertes Bauteil/e sollte sich einfach mit Druck auf ENTF löschen lassen. ||||| ||| 8
* Beim Herstellen elektrischer Verbindungen(net), an den der Maus am nächsten liegenden Pin kontaktieren (Fangen). Beim verwenden von Bibliotheken die in anderem Raster erstellt wurden, ist es teilweise nicht möglich eine Schaltung zu zeichen, weil man die Pins nicht trifft. ||| 3
* Texte am Bauteil (Ref-Designator, Bauteilbezeichnung, Bauteilwert) sollen sich beim Drehen des Bauteils automatisch mitdrehen, sodass man diese nicht mehr mit "Smash" nachbearbeiten muss (siehe Altium Designer). ||||| | 6

=== Board-Editor ===
* MOVE mit einstellbaren Freiheitsgraden. Beispielsweise, um parallel (nur horizontal/vertikal) oder diagonal zu verschieben || 2
* Mathematik-Funktionen in Eingabefeldern (+ plus, - minus, * mal, / geteilt und () Klammern) z.B.: 375mil+(13,6mm/2) ||||| 5
* Kacheln-Funktion im Drucken Dialog ||||| ||||| | 11
* Netznamen in verlegten Leiterbahnen einblenden<ref>Wird z. B. im AltiumDesigner so gemacht. Abstand und Größe der Beschriftung erfolgt je nach Zoom-Stufe.</ref> ||||| ||||| ||| 13
* Die Auswahl von Bauteilen sperren, die mit dem aktuellen Werkzeug nicht bearbeitet können<ref>Wenn zB eine Leiterbahn durch einen Bauteilmittelpunkt läuft und man mit Ripup auf den Mittelpunkt klickt, will man natürlich die Leiterbahn auflösen. Ripup lässt sich ja nicht auf Bauteile anwenden. Warum muss man also mit linker Maustaste wählen, auf was man Ripup anwenden will?</ref> ||||| ||| 8
* Routing mit Walkaround/Push/Hug&Push Funktionen (Hindernisse automatisch umrouten beim FollowMe) ||||| ||||| 10
* Parameter eines Objektes (Via, Track,..) per Doppelklick-Option bearbeitbar ||||| ||||| ||||| || 17
* Thermal Vias für unterschiedliche Gehäuse einzeln anpassbar machen ||||| || 7
* Padstack frei definierbar ||| 3
* Direkte Implementierung von EAGLE 3D ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || 32
* Messung der Leiterbahnlänge <ref>Die Messung der Länge einer Leiterbahn sollte zwischen zwei beliebigen Segmenten möglich sein. Man könnte dafür Start- und Endsegment markieren.</ref> ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| 33
* Weitere Standardgeometrien (Spiralen, Heaxagon u.ä.) ||||| ||||| || 12
* Andere Farben für Versorgungsspannungen definierbar machen ||||| ||||| |||| ||||| | 21
* Impedanzkontrolle von Leiterbahnen ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 24
* Board im Editor drehen (90°-Schritte) und Umdrehen (Oberseite/Unterseite) ||||| ||||| ||||| ||||| | 21
* Kopieren von Leiterbahnen/Gruppen ||||| ||||| ||| 13
* Online (Echtzeit) DRC ||||| ||||| ||||| || 17
* Direkte Integration von Teardrops bzw SnowMans ||||| || 7
* Chamfered edge (Anfasungen bei T-Leiterbahnverbindungen) |||| 4
* selektives Ratsnest (nicht mit dem Bauteil verbundene Luftlinien beim Plazieren ausblenden) ||||| ||| 8
* dynamisches Ratsnest (Luftlinien des Bauteils beim Plazieren zum nächstgelegenen Pin verbinden) ||||| ||||| ||||| | 16
* Benannte Gruppen in Editor und Schaltplan z. B. analog1 oder power zum einfachen plazieren ||| 3
* Dxf Drag and Drop Mechanische Teile direkt in eagle boards und libs ziehen | 1
* Parametrische Library-Erstellung über Textfile | 1
* Iges / Step Export. 3D Darstellung für Mcad exportieren ||||| 5
* 3DScanner Import. Da eine fertige Leiterplatte die Lageinformationen aller Bauteile hat, wird über einen 3D-Scanner die Höheninformationen der Bauteile eingelesen und in die Bibliothek übertragen. || 2
* Direkte, einfache Nutzung von Layout- und Schaltplanmodulen | 1
* Im Layouteditor Bauteile konsistent platzieren sowie kopieren können ||| 3
* DRC: Bestückungsdruck auf PADs, SMDs oder VIAs ||| 3
* DRC: Warnung / Meldung über nicht geroutete Netze / bestehende Luftlinien ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 24
* Layer werden sofort aktiviert/deaktiviert ohne erst "Übernehmen" anklicken zu müssen ||||| ||||| | 11
* Wert von "Alle Packages anzeigen" im change technology-Dialog merken | 1
* Busse werden automatisch umbenannt falls Nets umbenannt werden ||||| 5
* Unrouted Layer nur für aktivertes Bauteil (oder Bereich) anzeigen lassen | 1
* Schrift-Ausrichtung: alle vier Richtungen zulassen, anstatt nur nach rechts oder oben. Dafür Ausrichtungen links/zentriert/rechts zulassen || 2
* unsplit-Funktion: einen Knick aus einem Wire löschen (z.B. als Shift-optimize) ||||| ||||| 10
* Busse (oder mehrere parallele Leitungen gleichzeitig) verlegen (wo es Sinn macht) ||||| || 6
* "clonen" von Leiterbahnen-Routings von einer Baugruppe zu einer anderen ||||| 5
* Ausblenden von Bauelementen im Layouteditor. Beispielsweise nach einer bestimmten Buchse Stecker Kombination im Schaltplan. Wäre hilfreich um Bauelemente im Gehäuse darzustelle | 1
* "Lochrastermodus" um noch einfacher Pläne für Lochrasterplatinen zu erstellen ||||| | 6
* Symmetrierfunktion, um Bauteile automatisch symmetrisch um eine Achse oder Punkt anordnen zu können ||| 3
* automatische Platzierung von Bauteilen im Board ||||| |||| 9
* Der relative, beliebig setzbare Ursprung sollte vom absoluten zu unterscheiden sein (ander Farbe...) ||| 3
* Offset Routing - Gleichzeitiges verlegen von parallel verlaufenden Leiterbahnen ||| 3
* Polygone, Leiterbahnen und Outline gegen Verschieben schützen können (lock) |||| 4
* In Bauteilinfo die zugehörige Schaltplanseitennummer anzeigen || 2
* In Bauteilinfo die auch das DEVICE anzeigen (wie im Schaltplan) | 1
* Beim DRC einen Hinweis geben, wenn der Fehler durch Netzklassenregeln bedingt ist ||| 3
* Über Rechtsklickmenü eine ausgewählte Gruppe ins Raster setzen ||| 3
* die Airwires zeigen auf das Zentrum eines SMD Pads, das meist nicht auf dem raster liegt. Besser währe, wenn ein Bereich innerhalb des Pads als zulässiges Airwire-Ziel akzeptiert wird. Oft sind kleine Leiterbahnschnippsel übrig, mit denen man kämpfen muss. Pad ist eigentlich kontaktiert, aber man hat das zentrum wieder nicht getroffen. ||| 3
* invertierter Text einfach über Textbefehl einfügen zu können | 1
* der DRC sollte auch den Layer vRestrict behandeln und Vias ggf. anmeckern | 1
* man sollte die Leiterbahn ohne übermäßiges Herumgeklicke an der gewünschten Stelle erweitern/weiterziehen können und nicht nur da, wo das Programm denkt, dass noch Verbindungen fehlen | 1
* Auswahlmenü für sichtbare Ebenen, z.B. nur Top/Bottomlevel mit Docu/Ref, nur Kupferflächen (incl.Pads, Vias)
* Bauteile (Packages) im 45-Grad Winkel drehen | 1

=== Autorouter ===

* Ausführungen des Autorouters zurücksetzen (z. B. mit Ctrl + Z) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 29
* Autorouter um Autoplacer von nicht gelockten Bauteilen ergänzen ||||| | 6

=== Bibliotheks-Editor ===

* Alle Packages zentral speichern, zB in ref-packages. Andere Libs laden dann von da das Package und verbinden das mit ihren Symbols ||||| ||||| ||||| |||| ||| 23
* Verschiedene Symbole für ein Bauteil (Auswählbar im Schaltplaneditor) ||||| |||| 9
* Möglichkeit Symbole einzeln zu kopieren und nicht nur als Device inkl. allen Varianten/ Packages ||||| 5
* Pin-Namen und Nummern per Smash-Befehl verschiebbar und drehbar |||| 4
* Pin-Namen und Nummern auch in Schriftgröße einstellbar ||| 3
* Bibliotheken ausblenden oder Favoritenliste | 1
* Pin-Namen im Symbol mit auswählbaren Alternativen versehen (bei MCUs teilweise 8fach belegt) ||||| 5
* Bauteile im Device als optional kennzeichnen, damit z.B. für MCUs unterschiedliche Packages als Varianten ausgewählt werden können || 2

=== Drucker-Menü ===
* unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren für Schaltplan und Board - Ausdruck wählbar

== Preispolitik/Sonstiges ==
* Funktionsumfang der Non-Profit Version auf Schaltplan+Board mit 2 Layern reduzieren (Autorouter und 2 Innenlagen fallen weg), dafür max. Leiterplattengröße auf Doppel-Euro erhöhen. Besser noch 320cm2 in beliebigem Format. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | 36
* Kostenlose Studentenversion ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 28
* max. Leiterplattengröße der Light-Version auf 160x100mm erhöhen. Dafür den Autorouter weglassen. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | 36
* Light Version auf 2 Signal + 2 Power Lagen anheben. 2 Lagen ist nicht mehr Zeitgemäß ||||| ||||| ||| 13
* Generell eine ordentlicher strukturierte Bibliothek. Beispielsweise Widerstandsgehäuse in unterschiedlichen Rastern ("lange Beinchen"), einheitliches Bezeichnungsschema usw. ||||| ||||| || 12
* Bibliotheken mit Sammlungen der Bestände verschiedener Lieferanten (Reichelt, Segor, Farnell) ||||| ||||| | 11
* "ordentliche" Bibliotheks-DATENBANK für parametrische Suche (auch online bei Lieferanten mit automatischer Bauteilübernahme) || 2
* Export und Import von Schaltplänen, Layouts und Bibliotheken entweder in das gEDA oder KiCad Format. Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/367973#4155302 |

== Erledigte Punkte ==
* Mehrzeilige Texte (Mehrzeilige Texte sind ab Version 6.3 möglich) |||| 4
* Neben Ckeckbox "Smds" neue Checkbox "bedrahtet", sodass diese ausgeschaltet werden können, wenn nur mit SMDs gearbeitet wird (wurde nun in die Suchfunktion übernommen) ||||| |||| 9
* Meanderstrukturen für Leiterbahnlängenausgleich ||||| ||| 8
* Standardbauteile oder Makros in "Schnellzugriff" (Symbolleiste) für den Schnellzugriff (Mit dem ''MENU''-Befehl lässt sich eine Symbolleiste erzeugen, deren Knöpfe wiederum mit beliebigen Befehlen belegt werden können, einschließlich ''ADD'' --[[Benutzer:Haku|Haku]] 08:47, 21. Feb. 2010 (UTC)) oder ''RUN''/''SCRIPT'' für Makros. |||
* 2-3 frei definierbare Layerauswahlen, die sofort per Klick bzw. Shortcut übernommen und angezeigt werden (Es gibt die ALIAS-Option für den DISPLAY-Befehl. Shortcut dann wieder mit MENU oder direkt in den Einstellungen eine Tastenkombination festlegen) || 2
* Auswahlmenü beim Kopieren von Bauteilen, damit nur einzelne Packages (z. B. nur SO16) kopiert werden können und nicht zusätzlich alle anderen Varianten (z. B. DIL16, TSSOP16, usw.) (spätestens ab 6.5.0) |||| 4
* Zusätzliches Flag für Bauteile (Bestückt / Unbestückt), damit Bestückungsvarianten erstellt werden können (Bestückungsvarianten, spätestens ab 6.5.0 verfügbar) ||||| 5
* Einem Pin im Symbol können mehrere Pins eines Packages zugewiesen werden ||||| ||| 8 - gibt es ab 6.xx
* Polygone (mit Pad-Namen) zulassen für PAD-Sonderformen ||||| ||| 8 - gibt es indirekt ab 6.x
* Aktualisierung der Programmdateien statt jedes mal im neuen Ordner zu installieren <ref>''Nichts'' anderes passiert bei Installation im ''gleichen'' Ordner. Lesen lernen... → Diskussion --[[Benutzer:Hownottobeseen|Hownottobeseen]]</ref> ||||| | 6
* Abstandsmessung (Wie in Sprint-Layout: Mit Maustaste auf Startpunk klicken, gedrückt halten und zum Endpunkt ziehen. Länge und Winkel der Strecke werden in Echtzeit angezeigt.) (Dazu benutzt man en MARK-Befehl, um den Startpunkt zu setzen. Dann werden Winkel, Abstand und x/y-Offset in Echtzeit angezeigt) ||||| ||||| ||||| ||||| ||| 23
* Suche im Bauteilkatalog nach Lieferanten-Artikelnummer (sofern gepflegt) (spätestens ab 6.5.0 kann man nach Attributen und Attributwerten suchen) ||| 3
* Routen von LVDS-Leitungspaaren (Mäander) ||||| ||||| 10
* Möglichkeit, für unterschiedliche Programmversionen auch unterschiedliche Projektverzeichnisse zu verwenden. (Ab Version 5.11 gibt es die Kommandozeilen-Option -U) |

== Anmerkungen ==
Diskussion im Forum: http://www.mikrocontroller.net/topic/169171

<references/>

[[Kategorie:Eagle]]

Eagle-Wishlist

2015-06-08T09:15:29Z

193.27.220.254: /* Schaltplan-Editor */

Auf dieser Seite können Wünsche zur Erweiterung der Funktionen des Leiterplatten CAD Programms Cadsoft EAGLE eingetragen werden. Es ist keine offizelle Wunschliste von Cadsoft und es ist nicht bekannt, ob Cadsoft-Mitarbeiter diese Seite regelmässig sichten. Cadsoft sollte sicherheitshalber regelmäßig angeschrieben werden, damit diese Liste nicht in Vergessenheit gerät.

Damit sich die beliebtesten Wünsche herauskristallisieren, macht jeder einfach einen virtuellen Strich dahinter: | (Windows: ALT-GR Taste und < Taste drücken, Mac OS X: Alt-Taste und 7 Taste drücken). Alle fünf Striche (|||||) bitte immer ein Leerzeichen einfügen.

Neue Wünsche einfügen darf und soll natürlich auch jeder. Einfach ganz viele Striche auf einmal hinter einem Wunsch einzufügen ist zwecklos. Das erkennt man in der History, und es gibt viele Leute, die diese Seite überwachen...

Ja, die Einleitung ist von der Reichelt-Wishlist geklaut. Existenzberechtigung für diese Seite: Farnell will Eagle verbessern. Siehe [http://de.farnell.com/jsp/bespoke/bespoke2.jsp?ICID=i-7706-00001001&bespokepage=farnell/de/design-link/cadsoft.jsp]

== Programmfunktionen ==

=== Control Panel ===

* In Bibliothek: Bei Klick auf ein Device soll das Fenster an der aktuellen Position stehenbleiben ||
* In Bibliothek: Bildposition vom Symbol und Package soll fixed sein (mitscrollen), bei großen Device-Kollektionen vorteilhaft ||
* Backupdateien in Unterverzeichnisse packen ||||| ||||| ||
* Raster-/Grid-Größe für X und Y Achse getrennt angeben |
* Möglichkeit einbauen um alle Bibliotheken INKL. Unterverzeichnisse zuladen.
* Die Möglichkeit ein Projekt innerhalb eines Ordners zu duplizieren
* Raster Auswahlmenü: mehrere (auch benutzerdefinierte) Settings, z.B. metrisch und inch

=== Schaltplan-Editor ===
* Bibliotheken aus dem Download Bereich in die Releases mit aufnehmen ||||| |||| 9
* Richtungsabhängige Labels: (3erlei) verschiedene Labels mit denen zusätzlich zum Netznamen die Signalrichtung (Eingang, Ausgang, Bidirektional) visualisiert werden kann ||||| ||||| ||||| 15
* Farbige XREFs → Das Netz dazu in der gleichen Farbe ||||| 5
* Eigenen 'Lagerbestand' mitverwalten, sodass beim Zeichnen von Plänen direkt nur Lagerteile verbaut werden (nützlich bei diesen ganzen SMD-Varianten) ||||| ||||| 10
* "hierarchisches Design" von identisch aufgebauten Unterbaugruppen, sprich Subcomponenten mit definierten Input/Output-Signalen aus z.B. einer speziellen hierarchy.lib. Diese kann dann ja im gleichen Verzeichnis wieder als Schematic abgelegt werden. Mit dazugehöriger Board-Datei läßt sich dann auch das Layout clonen. ||||| ||||| ||||| ||||| || 21
* Drucken: neue Option "Automatisch drehen", um bei mehrseitigen Plänen mit wechselnder Seitenorientierung automatisch auszurichten ||||| 5
* Tastatur-/Maus-Bedienkonzept: z.B. Move, Copy etc. alle auf Tasten der linken Tastaturhälfte (bzw. auf der rechten für Linkshänder) und zwar ohne Ctrl/Shift etc. so daß man zügig arbeiten kann, ohne ständig mit der Maus umschalten zu müssen. ||||| ||||| || 12
* Der relative, beliebig setzbare Ursprung sollte vom absoluten zu unterscheiden sein (andere Farbe...) ||| 3
* Bauteilwerte direkt im ADD-Befehl festlegbar machen (-> Standardbauteile im Textmenü) ||||| 5
* Der "Gruppenauswahlrahmen" sollte sich bei gedrückter Maustaste immer aufziehen lassen, nicht erst nach Druck auf Group. (Im Board auch) ||||| ||||| 10
* Ein markiertes Bauteil/e sollte sich einfach mit Druck auf ENTF löschen lassen. ||||| ||| 8
* Beim Herstellen elektrischer Verbindungen(net), an den der Maus am nächsten liegenden Pin kontaktieren (Fangen). Beim verwenden von Bibliotheken die in anderem Raster erstellt wurden, ist es teilweise nicht möglich eine Schaltung zu zeichen, weil man die Pins nicht trifft. || 1
* Texte am Bauteil (Ref-Designator, Bauteilbezeichnung, Bauteilwert) sollen sich beim Drehen des Bauteils automatisch mitdrehen, sodass man diese nicht mehr mit "Smash" nachbearbeiten muss (siehe Altium Designer). |||| 4

=== Board-Editor ===
* MOVE mit einstellbaren Freiheitsgraden. Beispielsweise, um parallel (nur horizontal/vertikal) oder diagonal zu verschieben || 2
* Mathematik-Funktionen in Eingabefeldern (+ plus, - minus, * mal, / geteilt und () Klammern) z.B.: 375mil+(13,6mm/2) |||| 4
* Kacheln-Funktion im Drucken Dialog ||||| ||||| | 11
* Netznamen in verlegten Leiterbahnen einblenden<ref>Wird z. B. im AltiumDesigner so gemacht. Abstand und Größe der Beschriftung erfolgt je nach Zoom-Stufe.</ref> ||||| ||||| ||| 13
* Die Auswahl von Bauteilen sperren, die mit dem aktuellen Werkzeug nicht bearbeitet können<ref>Wenn zB eine Leiterbahn durch einen Bauteilmittelpunkt läuft und man mit Ripup auf den Mittelpunkt klickt, will man natürlich die Leiterbahn auflösen. Ripup lässt sich ja nicht auf Bauteile anwenden. Warum muss man also mit linker Maustaste wählen, auf was man Ripup anwenden will?</ref> ||||| ||| 8
* Routing mit Walkaround/Push/Hug&Push Funktionen (Hindernisse automatisch umrouten beim FollowMe) ||||| ||||| 10
* Parameter eines Objektes (Via, Track,..) per Doppelklick-Option bearbeitbar ||||| ||||| ||||| || 17
* Thermal Vias für unterschiedliche Gehäuse einzeln anpassbar machen ||||| || 7
* Padstack frei definierbar ||| 3
* Direkte Implementierung von EAGLE 3D ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || 32
* Messung der Leiterbahnlänge <ref>Die Messung der Länge einer Leiterbahn sollte zwischen zwei beliebigen Segmenten möglich sein. Man könnte dafür Start- und Endsegment markieren.</ref> ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| 33
* Weitere Standardgeometrien (Spiralen, Heaxagon u.ä.) ||||| ||||| || 12
* Andere Farben für Versorgungsspannungen definierbar machen ||||| ||||| |||| ||||| | 21
* Impedanzkontrolle von Leiterbahnen ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 24
* Board im Editor drehen (90°-Schritte) und Umdrehen (Oberseite/Unterseite) ||||| ||||| ||||| ||||| | 21
* Kopieren von Leiterbahnen/Gruppen ||||| ||||| ||| 13
* Online (Echtzeit) DRC ||||| ||||| ||||| || 17
* Direkte Integration von Teardrops bzw SnowMans ||||| || 7
* Chamfered edge (Anfasungen bei T-Leiterbahnverbindungen) || 1
* selektives Ratsnest (nicht mit dem Bauteil verbundene Luftlinien beim Plazieren ausblenden) ||||| ||| 8
* dynamisches Ratsnest (Luftlinien des Bauteils beim Plazieren zum nächstgelegenen Pin verbinden) ||||| ||||| ||||| | 16
* Benannte Gruppen in Editor und Schaltplan z. B. analog1 oder power zum einfachen plazieren ||| 3
* Dxf Drag and Drop Mechanische Teile direkt in eagle boards und libs ziehen | 1
* Parametrische Library-Erstellung über Textfile | 1
* Iges / Step Export. 3D Darstellung für Mcad exportieren ||||| 5
* 3DScanner Import. Da eine fertige Leiterplatte die Lageinformationen aller Bauteile hat, wird über einen 3D-Scanner die Höheninformationen der Bauteile eingelesen und in die Bibliothek übertragen. || 2
* Direkte, einfache Nutzung von Layout- und Schaltplanmodulen | 1
* Im Layouteditor Bauteile konsistent platzieren sowie kopieren können ||| 3
* DRC: Bestückungsdruck auf PADs, SMDs oder VIAs ||| 3
* DRC: Warnung / Meldung über nicht geroutete Netze / bestehende Luftlinien ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 24
* Layer werden sofort aktiviert/deaktiviert ohne erst "Übernehmen" anklicken zu müssen ||||| ||||| | 11
* Wert von "Alle Packages anzeigen" im change technology-Dialog merken | 1
* Busse werden automatisch umbenannt falls Nets umbenannt werden ||||| 5
* Unrouted Layer nur für aktivertes Bauteil (oder Bereich) anzeigen lassen | 1
* Schrift-Ausrichtung: alle vier Richtungen zulassen, anstatt nur nach rechts oder oben. Dafür Ausrichtungen links/zentriert/rechts zulassen || 2
* unsplit-Funktion: einen Knick aus einem Wire löschen (z.B. als Shift-optimize) ||||| ||||| 10
* Busse (oder mehrere parallele Leitungen gleichzeitig) verlegen (wo es Sinn macht) ||||| || 6
* "clonen" von Leiterbahnen-Routings von einer Baugruppe zu einer anderen ||||| 5
* Ausblenden von Bauelementen im Layouteditor. Beispielsweise nach einer bestimmten Buchse Stecker Kombination im Schaltplan. Wäre hilfreich um Bauelemente im Gehäuse darzustelle | 1
* "Lochrastermodus" um noch einfacher Pläne für Lochrasterplatinen zu erstellen ||||| | 6
* Symmetrierfunktion, um Bauteile automatisch symmetrisch um eine Achse oder Punkt anordnen zu können ||| 3
* automatische Platzierung von Bauteilen im Board ||||| |||| 9
* Der relative, beliebig setzbare Ursprung sollte vom absoluten zu unterscheiden sein (ander Farbe...) ||| 3
* Offset Routing - Gleichzeitiges verlegen von parallel verlaufenden Leiterbahnen ||| 3
* Polygone, Leiterbahnen und Outline gegen Verschieben schützen können (lock) |||| 4
* In Bauteilinfo die zugehörige Schaltplanseitennummer anzeigen || 2
* In Bauteilinfo die auch das DEVICE anzeigen (wie im Schaltplan) | 1
* Beim DRC einen Hinweis geben, wenn der Fehler durch Netzklassenregeln bedingt ist ||| 3
* Über Rechtsklickmenü eine ausgewählte Gruppe ins Raster setzen ||| 3
* die Airwires zeigen auf das Zentrum eines SMD Pads, das meist nicht auf dem raster liegt. Besser währe, wenn ein Bereich innerhalb des Pads als zulässiges Airwire-Ziel akzeptiert wird. Oft sind kleine Leiterbahnschnippsel übrig, mit denen man kämpfen muss. Pad ist eigentlich kontaktiert, aber man hat das zentrum wieder nicht getroffen. ||| 3
* invertierter Text einfach über Textbefehl einfügen zu können | 1
* der DRC sollte auch den Layer vRestrict behandeln und Vias ggf. anmeckern | 1
* man sollte die Leiterbahn ohne übermäßiges Herumgeklicke an der gewünschten Stelle erweitern/weiterziehen können und nicht nur da, wo das Programm denkt, dass noch Verbindungen fehlen | 1
* Auswahlmenü für sichtbare Ebenen, z.B. nur Top/Bottomlevel mit Docu/Ref, nur Kupferflächen (incl.Pads, Vias)

=== Autorouter ===

* Ausführungen des Autorouters zurücksetzen (z. B. mit Ctrl + Z) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 29
* Autorouter um Autoplacer von nicht gelockten Bauteilen ergänzen ||||| | 6

=== Bibliotheks-Editor ===

* Alle Packages zentral speichern, zB in ref-packages. Andere Libs laden dann von da das Package und verbinden das mit ihren Symbols ||||| ||||| ||||| |||| ||| 23
* Verschiedene Symbole für ein Bauteil (Auswählbar im Schaltplaneditor) ||||| ||| 8
* Möglichkeit Symbole einzeln zu kopieren und nicht nur als Device inkl. allen Varianten/ Packages ||||| 5
* Pin-Namen und Nummern per Smash-Befehl verschiebbar und drehbar ||| 3
* Pin-Namen und Nummern auch in Schriftgröße einstellbar || 2
* Bibliotheken ausblenden oder Favoritenliste | 1
* Pin-Namen im Symbol mit auswählbaren Alternativen versehen (bei MCUs teilweise 8fach belegt) ||||| 5
* Bauteile im Device als optional kennzeichnen, damit z.B. für MCUs unterschiedliche Packages als Varianten ausgewählt werden können | 1

=== Drucker-Menü ===
* unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren für Schaltplan und Board - Ausdruck wählbar

== Preispolitik/Sonstiges ==
* Funktionsumfang der Non-Profit Version auf Schaltplan+Board mit 2 Layern reduzieren (Autorouter und 2 Innenlagen fallen weg), dafür max. Leiterplattengröße auf Doppel-Euro erhöhen. Besser noch 320cm2 in beliebigem Format. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | 36
* Kostenlose Studentenversion ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 28
* max. Leiterplattengröße der Light-Version auf 160x100mm erhöhen. Dafür den Autorouter weglassen. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| | 36
* Light Version auf 2 Signal + 2 Power Lagen anheben. 2 Lagen ist nicht mehr Zeitgemäß ||||| ||||| ||| 13
* Generell eine ordentlicher strukturierte Bibliothek. Beispielsweise Widerstandsgehäuse in unterschiedlichen Rastern ("lange Beinchen"), einheitliches Bezeichnungsschema usw. ||||| ||||| || 12
* Bibliotheken mit Sammlungen der Bestände verschiedener Lieferanten (Reichelt, Segor, Farnell) ||||| ||||| | 11
* "ordentliche" Bibliotheks-DATENBANK für parametrische Suche (auch online bei Lieferanten mit automatischer Bauteilübernahme) || 2
* Export und Import von Schaltplänen, Layouts und Bibliotheken entweder in das gEDA oder KiCad Format. Diskussion: http://www.mikrocontroller.net/topic/367973#4155302 |

== Erledigte Punkte ==
* Mehrzeilige Texte (Mehrzeilige Texte sind ab Version 6.3 möglich) |||| 4
* Neben Ckeckbox "Smds" neue Checkbox "bedrahtet", sodass diese ausgeschaltet werden können, wenn nur mit SMDs gearbeitet wird (wurde nun in die Suchfunktion übernommen) ||||| |||| 9
* Meanderstrukturen für Leiterbahnlängenausgleich ||||| ||| 8
* Standardbauteile oder Makros in "Schnellzugriff" (Symbolleiste) für den Schnellzugriff (Mit dem ''MENU''-Befehl lässt sich eine Symbolleiste erzeugen, deren Knöpfe wiederum mit beliebigen Befehlen belegt werden können, einschließlich ''ADD'' --[[Benutzer:Haku|Haku]] 08:47, 21. Feb. 2010 (UTC)) oder ''RUN''/''SCRIPT'' für Makros. |||
* 2-3 frei definierbare Layerauswahlen, die sofort per Klick bzw. Shortcut übernommen und angezeigt werden (Es gibt die ALIAS-Option für den DISPLAY-Befehl. Shortcut dann wieder mit MENU oder direkt in den Einstellungen eine Tastenkombination festlegen) || 2
* Auswahlmenü beim Kopieren von Bauteilen, damit nur einzelne Packages (z. B. nur SO16) kopiert werden können und nicht zusätzlich alle anderen Varianten (z. B. DIL16, TSSOP16, usw.) (spätestens ab 6.5.0) |||| 4
* Zusätzliches Flag für Bauteile (Bestückt / Unbestückt), damit Bestückungsvarianten erstellt werden können (Bestückungsvarianten, spätestens ab 6.5.0 verfügbar) ||||| 5
* Einem Pin im Symbol können mehrere Pins eines Packages zugewiesen werden ||||| ||| 8 - gibt es ab 6.xx
* Polygone (mit Pad-Namen) zulassen für PAD-Sonderformen ||||| ||| 8 - gibt es indirekt ab 6.x
* Aktualisierung der Programmdateien statt jedes mal im neuen Ordner zu installieren <ref>''Nichts'' anderes passiert bei Installation im ''gleichen'' Ordner. Lesen lernen... → Diskussion --[[Benutzer:Hownottobeseen|Hownottobeseen]]</ref> ||||| | 6
* Abstandsmessung (Wie in Sprint-Layout: Mit Maustaste auf Startpunk klicken, gedrückt halten und zum Endpunkt ziehen. Länge und Winkel der Strecke werden in Echtzeit angezeigt.) (Dazu benutzt man en MARK-Befehl, um den Startpunkt zu setzen. Dann werden Winkel, Abstand und x/y-Offset in Echtzeit angezeigt) ||||| ||||| ||||| ||||| ||| 23
* Suche im Bauteilkatalog nach Lieferanten-Artikelnummer (sofern gepflegt) (spätestens ab 6.5.0 kann man nach Attributen und Attributwerten suchen) ||| 3
* Routen von LVDS-Leitungspaaren (Mäander) ||||| ||||| 10
* Möglichkeit, für unterschiedliche Programmversionen auch unterschiedliche Projektverzeichnisse zu verwenden. (Ab Version 5.11 gibt es die Kommandozeilen-Option -U) |

== Anmerkungen ==
Diskussion im Forum: http://www.mikrocontroller.net/topic/169171

<references/>

[[Kategorie:Eagle]]

Eagle-Wishlist

2014-08-21T06:47:29Z

193.27.220.254: Automatische Drehung von Texten im SLP-Editor

Auf dieser Seite können Wünsche zur Erweiterung der Funktionen des Leiterplatten CAD Programms Cadsoft EAGLE eingetragen werden. Es ist keine offizelle Wunschliste von Cadsoft und es ist nicht bekannt, ob Cadsoft-Mitarbeiter diese Seite regelmässig sichten. Cadsoft sollte sicherheitshalber regelmäßig angeschrieben werden, damit diese Liste nicht in Vergessenheit gerät.

Damit sich die beliebtesten Wünsche herauskristallisieren, macht jeder einfach einen virtuellen Strich dahinter: | (Windows: ALT-GR Taste und < Taste drücken, Mac OS X: Alt-Taste und 7 Taste drücken). Alle fünf Striche (|||||) bitte immer ein Leerzeichen einfügen.

Neue Wünsche einfügen darf und soll natürlich auch jeder. Einfach ganz viele Striche auf einmal hinter einem Wunsch einzufügen ist zwecklos. Das erkennt man in der History, und es gibt viele Leute, die diese Seite überwachen...

Ja, die Einleitung ist von der Reichelt-Wishlist geklaut. Existenzberechtigung für diese Seite: Farnell will Eagle verbessern. Siehe [http://de.farnell.com/jsp/bespoke/bespoke2.jsp?ICID=i-7706-00001001&bespokepage=farnell/de/design-link/cadsoft.jsp]

== Programmfunktionen ==

=== Control Panel ===

* In Bibliothek: Bei Klick auf ein Device soll das Fenster an der aktuellen Position stehenbleiben ||
* In Bibliothek: Bildposition vom Symbol und Package soll fixed sein (mitscrollen), bei großen Device-Kollektionen vorteilhaft ||
* Backupdateien in Unterverzeichnisse packen ||||| ||||| ||
* Raster-/Grid-Größe für X und Y Achse getrennt angeben |
* Möglichkeit einbauen um alle Bibliotheken INKL. Unterverzeichnisse zuladen.

=== Schaltplan-Editor ===
* Bibliotheken aus dem Download Bereich in die Releases mit aufnehmen ||||| |||| 9
* Richtungsabhängige Labels: (3erlei) verschiedene Labels mit denen zusätzlich zum Netznamen die Signalrichtung (Eingang, Ausgang, Bidirektional) visualisiert werden kann ||||| ||||| ||||| 15
* Farbige XREFs → Das Netz dazu in der gleichen Farbe ||||| 5
* Eigenen 'Lagerbestand' mitverwalten, sodass beim Zeichnen von Plänen direkt nur Lagerteile verbaut werden (nützlich bei diesen ganzen SMD-Varianten) ||||| ||||| 10
* "hierarchisches Design" von identisch aufgebauten Unterbaugruppen, sprich Subcomponenten mit definierten Input/Output-Signalen aus z.B. einer speziellen hierarchy.lib. Diese kann dann ja im gleichen Verzeichnis wieder als Schematic abgelegt werden. Mit dazugehöriger Board-Datei läßt sich dann auch das Layout clonen. ||||| ||||| ||||| ||||| || 21
* Drucken: neue Option "Automatisch drehen", um bei mehrseitigen Plänen mit wechselnder Seitenorientierung automatisch auszurichten ||||| 5
* Tastatur-/Maus-Bedienkonzept: z.B. Move, Copy etc. alle auf Tasten der linken Tastaturhälfte (bzw. auf der rechten für Linkshänder) und zwar ohne Ctrl/Shift etc. so daß man zügig arbeiten kann, ohne ständig mit der Maus umschalten zu müssen. ||||| ||||| || 12
* Der relative, beliebig setzbare Ursprung sollte vom absoluten zu unterscheiden sein (andere Farbe...) ||| 3
* Bauteilwerte direkt im ADD-Befehl festlegbar machen (-> Standardbauteile im Textmenü) ||||| 5
* Der "Gruppenauswahlrahmen" sollte sich bei gedrückter Maustaste immer aufziehen lassen, nicht erst nach Druck auf Group. (Im Board auch) ||||| |||| 9
* Ein markiertes Bauteil/e sollte sich einfach mit Druck auf ENTF löschen lassen. ||||| ||| 8
* Beim Herstellen elektrischer Verbindungen(net), an den der Maus am nächsten liegenden Pin kontaktieren (Fangen). Beim verwenden von Bibliotheken die in anderem Raster erstellt wurden, ist es teilweise nicht möglich eine Schaltung zu zeichen, weil man die Pins nicht trifft. || 1
* Texte am Bauteil (Ref-Designator, Bauteilbezeichnung, Bauteilwert) sollen sich beim Drehen des Bauteils automatisch mitdrehen, sodass man diese nicht mehr mit "Smash" nachbearbeiten muss (siehe Altium Designer). | 1

=== Board-Editor ===
* MOVE mit einstellbaren Freiheitsgraden. Beispielsweise, um parallel (nur horizontal/vertikal) oder diagonal zu verschieben || 2
* Mathematik-Funktionen in Eingabefeldern (+ plus, - minus, * mal, / geteilt und () Klammern) z.B.: 375mil+(13,6mm/2) |||| 4
* Kacheln-Funktion im Drucken Dialog ||||| ||||| | 11
* Netznamen in verlegten Leiterbahnen einblenden<ref>Wird z. B. im AltiumDesigner so gemacht. Abstand und Größe der Beschriftung erfolgt je nach Zoom-Stufe.</ref> ||||| ||||| || 12
* Die Auswahl von Bauteilen sperren, die mit dem aktuellen Werkzeug nicht bearbeitet können<ref>Wenn zB eine Leiterbahn durch einen Bauteilmittelpunkt läuft und man mit Ripup auf den Mittelpunkt klickt, will man natürlich die Leiterbahn auflösen. Ripup lässt sich ja nicht auf Bauteile anwenden. Warum muss man also mit linker Maustaste wählen, auf was man Ripup anwenden will?</ref> ||||| ||| 8
* Routing mit Walkaround/Push/Hug&Push Funktionen (Hindernisse automatisch umrouten beim FollowMe) ||||| |||| 9
* Parameter eines Objektes (Via, Track,..) per Doppelklick-Option bearbeitbar ||||| ||||| ||||| || 17
* Thermal Vias für unterschiedliche Gehäuse einzeln anpassbar machen ||||| | 6
* Padstack frei definierbar ||| 3
* Direkte Implementierung von EAGLE 3D ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || 32
* Messung der Leiterbahnlänge <ref>Die Messung der Länge einer Leiterbahn sollte zwischen zwei beliebigen Segmenten möglich sein. Man könnte dafür Start- und Endsegment markieren.</ref> ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| || 32
* Weitere Standardgeometrien (Spiralen, Heaxagon u.ä.) ||||| ||||| || 12
* Andere Farben für Versorgungsspannungen definierbar machen ||||| ||||| |||| ||||| | 21
* Impedanzkontrolle von Leiterbahnen ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 24
* Board im Editor drehen (90°-Schritte) und Umdrehen (Oberseite/Unterseite) ||||| ||||| ||||| ||||| | 21
* Kopieren von Leiterbahnen/Gruppen ||||| ||||| ||| 13
* Online (Echtzeit) DRC ||||| ||||| ||||| || 17
* Direkte Integration von Teardrops bzw SnowMans ||||| || 7
* Chamfered edge (Anfasungen bei T-Leiterbahnverbindungen) || 1
* selektives Ratsnest (nicht mit dem Bauteil verbundene Luftlinien beim Plazieren ausblenden) ||||| ||| 8
* dynamisches Ratsnest (Luftlinien des Bauteils beim Plazieren zum nächstgelegenen Pin verbinden) ||||| ||||| ||||| | 16
* Benannte Gruppen in Editor und Schaltplan z. B. analog1 oder power zum einfachen plazieren ||| 3
* Dxf Drag and Drop Mechanische Teile direkt in eagle boards und libs ziehen | 1
* Parametrische Library-Erstellung über Textfile | 1
* Iges / Step Export. 3D Darstellung für Mcad exportieren ||||| 5
* 3DScanner Import. Da eine fertige Leiterplatte die Lageinformationen aller Bauteile hat, wird über einen 3D-Scanner die Höheninformationen der Bauteile eingelesen und in die Bibliothek übertragen. || 2
* Direkte, einfache Nutzung von Layout- und Schaltplanmodulen | 1
* Im Layouteditor Bauteile konsistent platzieren sowie kopieren können ||| 3
* DRC: Bestückungsdruck auf PADs, SMDs oder VIAs ||| 3
* DRC: Warnung / Meldung über nicht geroutete Netze / bestehende Luftlinien ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 24
* Layer werden sofort aktiviert/deaktiviert ohne erst "Übernehmen" anklicken zu müssen ||||| ||||| | 11
* Wert von "Alle Packages anzeigen" im change technology-Dialog merken | 1
* Busse werden automatisch umbenannt falls Nets umbenannt werden ||||| 5
* Unrouted Layer nur für aktivertes Bauteil (oder Bereich) anzeigen lassen | 1
* Schrift-Ausrichtung: alle vier Richtungen zulassen, anstatt nur nach rechts oder oben. Dafür Ausrichtungen links/zentriert/rechts zulassen || 2
* unsplit-Funktion: einen Knick aus einem Wire löschen (z.B. als Shift-optimize) ||||| ||||| 10
* Busse (oder mehrere parallele Leitungen gleichzeitig) verlegen (wo es Sinn macht) ||||| || 6
* "clonen" von Leiterbahnen-Routings von einer Baugruppe zu einer anderen ||||| 5
* Ausblenden von Bauelementen im Layouteditor. Beispielsweise nach einer bestimmten Buchse Stecker Kombination im Schaltplan. Wäre hilfreich um Bauelemente im Gehäuse darzustelle | 1
* "Lochrastermodus" um noch einfacher Pläne für Lochrasterplatinen zu erstellen ||||| | 6
* Symmetrierfunktion, um Bauteile automatisch symmetrisch um eine Achse oder Punkt anordnen zu können ||| 3
* automatische Platzierung von Bauteilen im Board ||||| |||| 9
* Der relative, beliebig setzbare Ursprung sollte vom absoluten zu unterscheiden sein (ander Farbe...) ||| 3
* Offset Routing - Gleichzeitiges verlegen von parallel verlaufenden Leiterbahnen ||| 3
* Polygone, Leiterbahnen und Outline gegen Verschieben schützen können (lock) |||| 4
* In Bauteilinfo die zugehörige Schaltplanseitennummer anzeigen || 2
* In Bauteilinfo die auch das DEVICE anzeigen (wie im Schaltplan) | 1
* Beim DRC einen Hinweis geben, wenn der Fehler durch Netzklassenregeln bedingt ist ||| 3
* Über Rechtsklickmenü eine ausgewählte Gruppe ins Raster setzen ||| 3
* die Airwires zeigen auf das Zentrum eines SMD Pads, das meist nicht auf dem raster liegt. Besser währe, wenn ein Bereich innerhalb des Pads als zulässiges Airwire-Ziel akzeptiert wird. Oft sind kleine Leiterbahnschnippsel übrig, mit denen man kämpfen muss. Pad ist eigentlich kontaktiert, aber man hat das zentrum wieder nicht getroffen. ||| 3
* invertierter Text einfach über Textbefehl einfügen zu können | 1
* der DRC sollte auch den Layer vRestrict behandeln und Vias ggf. anmeckern | 1
* man sollte die Leiterbahn ohne übermäßiges Herumgeklicke an der gewünschten Stelle erweitern/weiterziehen können und nicht nur da, wo das Programm denkt, dass noch Verbindungen fehlen | 1

=== Autorouter ===

* Ausführungen des Autorouters zurücksetzen (z. B. mit Ctrl + Z) ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 29
* Autorouter um Autoplacer von nicht gelockten Bauteilen ergänzen ||||| | 6

=== Bibiliotheks-Editor ===

* Alle Packages zentral speichern, zB in ref-packages. Andere Libs laden dann von da das Package und verbinden das mit ihren Symbols ||||| ||||| ||||| |||| || 22
* Verschiedene Symbole für ein Bauteil (Auswählbar im Schaltplaneditor) ||||| ||| 8
* Möglichkeit Symbole einzeln zu kopieren und nicht nur als Device inkl. allen Varianten/ Packages ||||| 5
* Pin-Namen und Nummern per Smash-Befehl verschiebbar und drehbar ||| 3
* Pin-Namen und Nummern auch in Schriftgröße einstellbar || 2
* Bibliotheken ausblenden oder Favoritenliste | 1
* Pin-Namen im Symbol mit auswählbaren Alternativen versehen (bei MCUs teilweise 8fach belegt) ||||| 5
* Bauteile im Device als optional kennzeichnen, damit z.B. für MCUs unterschiedliche Packages als Varianten ausgewählt werden können | 1

== Preispolitik/Sonstiges ==
* Funktionsumfang der Non-Profit Version auf Schaltplan+Board mit 2 Layern reduzieren (Autorouter und 2 Innenlagen fallen weg), dafür max. Leiterplattengröße auf Doppel-Euro erhöhen. Besser noch 320cm2 in beliebigem Format. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| 33
* Kostenlose Studentenversion ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||| 27
* max. Leiterplattengröße der Light-Version auf 160x100mm erhöhen. Dafür den Autorouter weglassen. ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| ||||| |||| 34
* Light Version auf 2 Signal + 2 Power Lagen anheben. 2 Lagen ist nicht mehr Zeitgemäß ||||| ||||| ||| 13
* Generell eine ordentlicher strukturierte Bibliothek. Beispielsweise Widerstandsgehäuse in unterschiedlichen Rastern ("lange Beinchen"), einheitliches Bezeichnungsschema usw. ||||| ||||| || 12
* Bibliotheken mit Sammlungen der Bestände verschiedener Lieferanten (Reichelt, Segor, Farnell) ||||| ||||| | 11
* "ordentliche" Bibliotheks-DATENBANK für parametrische Suche (auch online bei Lieferanten mit automatischer Bauteilübernahme) || 2

== Erledigte Punkte ==
* Mehrzeilige Texte (Mehrzeilige Texte sind ab Version 6.3 möglich) |||| 4
* Neben Ckeckbox "Smds" neue Checkbox "bedrahtet", sodass diese ausgeschaltet werden können, wenn nur mit SMDs gearbeitet wird (wurde nun in die Suchfunktion übernommen) ||||| |||| 9
* Meanderstrukturen für Leiterbahnlängenausgleich ||||| ||| 8
* Standardbauteile oder Makros in "Schnellzugriff" (Symbolleiste) für den Schnellzugriff (Mit dem ''MENU''-Befehl lässt sich eine Symbolleiste erzeugen, deren Knöpfe wiederum mit beliebigen Befehlen belegt werden können, einschließlich ''ADD'' --[[Benutzer:Haku|Haku]] 08:47, 21. Feb. 2010 (UTC)) oder ''RUN''/''SCRIPT'' für Makros. |||
* 2-3 frei definierbare Layerauswahlen, die sofort per Klick bzw. Shortcut übernommen und angezeigt werden (Es gibt die ALIAS-Option für den DISPLAY-Befehl. Shortcut dann wieder mit MENU oder direkt in den Einstellungen eine Tastenkombination festlegen) || 2
* Auswahlmenü beim Kopieren von Bauteilen, damit nur einzelne Packages (z. B. nur SO16) kopiert werden können und nicht zusätzlich alle anderen Varianten (z. B. DIL16, TSSOP16, usw.) (spätestens ab 6.5.0) |||| 4
* Zusätzliches Flag für Bauteile (Bestückt / Unbestückt), damit Bestückungsvarianten erstellt werden können (Bestückungsvarianten, spätestens ab 6.5.0 verfügbar) ||||| 5
* Einem Pin im Symbol können mehrere Pins eines Packages zugewiesen werden ||||| ||| 8 - gibt es ab 6.xx
* Polygone (mit Pad-Namen) zulassen für PAD-Sonderformen ||||| ||| 8 - gibt es indirekt ab 6.x
* Aktualisierung der Programmdateien statt jedes mal im neuen Ordner zu installieren <ref>''Nichts'' anderes passiert bei Installation im ''gleichen'' Ordner. Lesen lernen... → Diskussion --[[Benutzer:Hownottobeseen|Hownottobeseen]]</ref> ||||| | 6
* Abstandsmessung (Wie in Sprint-Layout: Mit Maustaste auf Startpunk klicken, gedrückt halten und zum Endpunkt ziehen. Länge und Winkel der Strecke werden in Echtzeit angezeigt.) (Dazu benutzt man en MARK-Befehl, um den Startpunkt zu setzen. Dann werden Winkel, Abstand und x/y-Offset in Echtzeit angezeigt) ||||| ||||| ||||| ||||| ||| 23
* Suche im Bauteilkatalog nach Lieferanten-Artikelnummer (sofern gepflegt) (spätestens ab 6.5.0 kann man nach Attributen und Attributwerten suchen) ||| 3
* Routen von LVDS-Leitungspaaren (Mäander) ||||| ||||| 10
* Möglichkeit, für unterschiedliche Programmversionen auch unterschiedliche Projektverzeichnisse zu verwenden. (Ab Version 5.11 gibt es die Kommandozeilen-Option -U) |

== Anmerkungen ==
Diskussion im Forum: http://www.mikrocontroller.net/topic/169171

<references/>

[[Kategorie:Eagle]]

MOSFET-Übersicht

2013-07-03T13:39:24Z

193.27.220.254: /* MOSFET-Treiber */

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 entstehen, wo auch die Bezugsquellen angegeben sind. 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==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="pkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [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]
| SOT23
| Phi
| 1,0
| 12
| 0,75
| 0,4
| 500
| kleine Gatekapazität (3.8nC)
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.)
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SI2301 SI2301]
| SOT23
| Vishay
| 1,5
| 20
| 2,0
| 0,7
| 150
| kleine Gatekapazität (typ 4.5nC)
| [[Elektronikversender#farnell|farnell]]
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6402 IRLML6402PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,2
| 20
| 3,7
| 1,3
| 65
| Ultra-Low On-Resistance, Logic-level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6302 IRLML6302PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,5
| 20
| 0,75
| 0,54
| 600
| ähnlich BSH205
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,18 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS83P BSS83P]
| SOT23
| 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]
| SOT23
| Fairchild,NXP
| 2,0
| 50
| 0,13
| 0,35
| 10000
| -
| [[Elektronikversender#Farnell|Fa]]
| 0,28 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS110 BSS110]
| TO-97, SOT23
| Phi
| 3,0
| 50
| 0,17
| 0,35
| 10000
| -
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/PMV65XP PMV65XP]
| SOT23
| Phi
| 1,4
| 20
| 3,9
| ?
| 76
| grosser ID für Bauform
| [[Elektronikversender#Spoerle|Spo]], [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 0,10 € (3000er-Rolle)
|-
| [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
| 3,8
| 20
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,93 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5210S IRF5210S]
| D2Pack
| irf
| 10,0
| 100
| 40
| ?
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,25 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7104 IRF7104]
| SO-8
| irf
| 3,0
| 20
| 2,3
| 2,0
| 250
| 2 FETs im Gehäuse
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,36 €
|-
| [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]]
| 0,59 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NDS352P NDS352P]
| SOT23
| 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
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,51 €
|-
| [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#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,60 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SUP75P03 SUP75P03-007]
| TO-220AB
| VISHAY
| 3,0
| 30
| 75
| 187
| 7
| -
| nessel-elektronik.de
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7220 IRF7220]
| SO-8
| irf
| 0,6
| 14
| 11
| 2,5
| 8,2
| spezifiziert ab 2,5V Vgs, 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
| spezifiziert ab 1,8V Vgs, Qg=91nC
| distrelec.de [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,80 € 0,85 €
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar; a.A. = Auf Anfrage)

== N-Kanal MOSFET==

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="nkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(th)/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Preis/EUR
|-
| IRFP 4310Z
| 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
| 3
| 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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.44
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3103 IRL3103]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 64
| 94
| 12
| Qg=33nC (!)
| [[Elektronikversender#Segor-electronics|Seg]]
| 0.95
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF730A IRF730A]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 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]]
| 0.86
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3803 IRL3803]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 140
| 200
| 6
| Qg=140nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.96
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF540 IRF540]
| TO-220AB
| irf
| 3
| 100
| 28
| 150
| 77
| Linearbetrieb möglich
| [[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
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.72
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7403 IRF7403]
| SO-8
| irf
| 4.85
| 30
| 8.5
| 2.5
| 22
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.42
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7413 IRF7413]
| SO-8
| irf
| 3.0
| 30
| 13.0
| 2.5
| 11
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0.41
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ11 BUZ11]
| TO-220
| ST
| 5.0
| 50
| 33.0
| 90.0
| 30
| Linearbetrieb möglich, Achtung! Der BUZ11 von STM hat deutlich niedrigere SOA-Grenzen als von anderen Herstellern!
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.13
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSN20 BSN20]
| SOT-23
| gs
| 1.8
| 50
| 0.18
| 0.35
| 6000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[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,
| Linearbetrieb möglich
| [[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]]
| 4.70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/2N7000 2N7000]
| TO-92
| ON
| 3.0
| 60
| 0.2
| 0.35
| 5000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.18
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS108 BS108]
| TO-92
| ON, Phi
| 2.0
| 200
| 0.25
| 0.35
| 8000
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.14
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUK100 BUK100]
| TO-220
| Phi
| 3.0
| 50
| 13.5
| 40
| 125
| Overload-Protection, ESD-Protection
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.40
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3705N IRL3705N]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 55
| 89
| 170
| 10
| Qg=98nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.20
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ72 BUZ72A]
| TO-220
| Infineon
| 4.0
| 100
| 9.0
| 40
| 250
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLZ34N IRLZ34N]
| TO-220
| irf
| 2.5
| 55
| 30
| 68
| 35
| 5V Logic-Level, Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML2502 IRLML2502]
| SOT23
| irf
| 1.2
| 20
| 4.2
| 1
| 45
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] [[Elektronikversender#Reichelt|Rei (neu)]]
| 0.21
|-
| [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]]
| 0.57/0.78
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF830 IRF830]
| TO220AB
| irf
| 2.0-4.5
| 500
| 5.0
| 74
| 1400
| Linearbetrieb möglich
| [[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 Logic Level (seltene Kombinaton), Linearbetrieb möglich
| [[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
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1.89
|-
| [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
| Logic-Level
| [[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
| 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
| 5
| 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
| Qg: 34nC, Rds_on bei GS=4.5V: max. 4.0mOhm
| [http://www.flymotec.de/]
| 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
| Logic Level
| [[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
| Logic Level, 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
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl2505.pdf IRL2505]
| TO-220AB
| irf
| 2,5
| 55
| 104
|
| 8
|
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3.99
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7607.pdf IRF7607]
| Micro8
| irf
| 12
| 20
| 6.5
| 1.8
| 3
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.89
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3708.pdf IRF3708]
| TO-220AB
| irf
| 12
| 30
| 62
| 87
| 8
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.49
|-
| [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
| Logic-Level, D2Pack, Qg=39nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.15

|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar, a.A.=Auf Anfrage)

== N-Kanal J-FET==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(co)/V
! UDS/V
! ID(max)/mA
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245A]
| TO-92
| diverse
| -2,2
| 30
| 6,5
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245B]
| TO-92
| diverse
| -3,8
| 30
| 15
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245C]
| TO-92
| diverse
| -7,5
| 30
| 25
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246A]
| TO-92
| diverse
| -4
| 25
| 80
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246B]
| TO-92
| diverse
| -7
| 25
| 140
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,17 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246C]
| TO-92
| diverse
| -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
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BFR31 BFR31]
| SOT-23
| diverse
| -2
| 25
| 5
| ?
| ?
|-
| [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="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDSon/mOhm
! 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 €
|-
| [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 ==
* Detaillierte [[Treiber]]-Dimensionierung
{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fettreiber"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Low / High-Side
! Strom
! Spannung
! Logikeingang
! Sockel
! Lieferant / Datenblatt
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2101 IR2101]
| High & Low-Side Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2104 IR2104]
| Half Bridge Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V/5V/15V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2110 IR2110]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 500V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,55 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2111 IR2111]
| Half Bridge Driver
| 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-Side Driver
| 200/420mA
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,45 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2113 IR2113]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,85 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2117 IR2117]
| Single High Side Driver
| 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 Side Driver
| 1A/2A
| ?
| 2,5V
| DIL8/SO8, Strombegrenzung
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2125 IR2125]
| Single Channel High Side Driver
| 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]
| Single Channel High Side Driver
| 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 Driver
| 200/420mA
| 600V
| 2,5V
| DIL28/SO28
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2151 IR2151]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| ?
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2153 IR2153]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2155 IR2155]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 210/420mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 3,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2181 IR2181]
| High & Low-Side Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,10 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2183 IR2183]
| Half Bridge Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 4,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2184 IR2184]
| Half Bridge Driver
| 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 Driver
| 120/250mA
| 600V
| 3,3V
| DIP28/SOIC28,
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,80 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/ICL7667 ICL7667]
| Dual Power MOSFET Driver
| ?
| 4.5-15V, 7Ω
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4081A HIP4081A]
| Full Bridge Driver
| 2,5A
| 80V
| ?
| DIP20/SOIC20
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4082 HIP4082]
| Full Bridge Driver
| 1,2A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]] [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 6,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4083 HIP4083]
| 3 Phase High side N-channel MOSFET driver
| 0,3A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 4,80 €

|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4086 HIP4086]
| 3 Phase Driver
| 0.5A
| 80V
| ?
| DIP24/SOIC24
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/TC4451 TC4451/TC4452]
| High Speed MOSFET Driver
| 12A peak, 2,5A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/LM5104 LM5104]
| Half Bridge Driver
| 1,6/1,8A
| 100V
| 2,5V
| SO8/LLP10
| [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 3,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MCP1407 MCP1407-E/P]
| High Speed MOSFET Driver
| 6A peak, 1,3A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,95 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MAX626 MAX626]
| Dual Power MOSFET drivers, inverting
| ?
| ?
| 4,5-18 V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 3,40 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5106 NCP5106]
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,37 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5304 NCP5304]
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,02 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7380 FAN7380]
| Half-Bridge Gate Driver
| 90/180mA
| 600V
| 2,5-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 0,99 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7382 FAN7382]
| High- and Low-Side Gate Driver
| 350/650mA
| 600V
| 2,9-20V
| DIL8/SO8/S014
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,25 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7361 FAN7361]
| Half-Bridge Gate Driver
| 250/500mA
| 600V
| 3,6-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,18 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7362 FAN7362]
| Half-Bridge Gate Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,9-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,71 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7842 FAN7842]
| High and Low Side Gate Driver
| 350/650mA
| 200V
| 2,9-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,05 €
|}

== Anmerkungen ==
* UGS - minimale Gatespannung, bei welcher der MOSFET zu leiten anfängt (100µA..1mA, nicht genormt). Zur vollständigen Durchschaltung bei maximalem Strom braucht es höhere Spannungen.
* 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 von der Temperatur abhängig. 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. 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#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)
* HBE-Shop (FARNELL-Fachhändler, auch als nichtgewerblicher Kunde)
* [[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]]

MOSFET-Übersicht

2013-07-03T13:33:55Z

193.27.220.254: /* MOSFET-Treiber */

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 entstehen, wo auch die Bezugsquellen angegeben sind. 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==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="pkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [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]
| SOT23
| Phi
| 1,0
| 12
| 0,75
| 0,4
| 500
| kleine Gatekapazität (3.8nC)
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.)
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SI2301 SI2301]
| SOT23
| Vishay
| 1,5
| 20
| 2,0
| 0,7
| 150
| kleine Gatekapazität (typ 4.5nC)
| [[Elektronikversender#farnell|farnell]]
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6402 IRLML6402PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,2
| 20
| 3,7
| 1,3
| 65
| Ultra-Low On-Resistance, Logic-level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6302 IRLML6302PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,5
| 20
| 0,75
| 0,54
| 600
| ähnlich BSH205
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,18 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS83P BSS83P]
| SOT23
| 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]
| SOT23
| Fairchild,NXP
| 2,0
| 50
| 0,13
| 0,35
| 10000
| -
| [[Elektronikversender#Farnell|Fa]]
| 0,28 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS110 BSS110]
| TO-97, SOT23
| Phi
| 3,0
| 50
| 0,17
| 0,35
| 10000
| -
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/PMV65XP PMV65XP]
| SOT23
| Phi
| 1,4
| 20
| 3,9
| ?
| 76
| grosser ID für Bauform
| [[Elektronikversender#Spoerle|Spo]], [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 0,10 € (3000er-Rolle)
|-
| [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
| 3,8
| 20
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,93 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5210S IRF5210S]
| D2Pack
| irf
| 10,0
| 100
| 40
| ?
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,25 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7104 IRF7104]
| SO-8
| irf
| 3,0
| 20
| 2,3
| 2,0
| 250
| 2 FETs im Gehäuse
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,36 €
|-
| [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]]
| 0,59 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NDS352P NDS352P]
| SOT23
| 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
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,51 €
|-
| [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#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,60 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SUP75P03 SUP75P03-007]
| TO-220AB
| VISHAY
| 3,0
| 30
| 75
| 187
| 7
| -
| nessel-elektronik.de
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7220 IRF7220]
| SO-8
| irf
| 0,6
| 14
| 11
| 2,5
| 8,2
| spezifiziert ab 2,5V Vgs, 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
| spezifiziert ab 1,8V Vgs, Qg=91nC
| distrelec.de [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,80 € 0,85 €
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar; a.A. = Auf Anfrage)

== N-Kanal MOSFET==

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="nkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(th)/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Preis/EUR
|-
| IRFP 4310Z
| 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
| 3
| 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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.44
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3103 IRL3103]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 64
| 94
| 12
| Qg=33nC (!)
| [[Elektronikversender#Segor-electronics|Seg]]
| 0.95
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF730A IRF730A]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 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]]
| 0.86
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3803 IRL3803]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 140
| 200
| 6
| Qg=140nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.96
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF540 IRF540]
| TO-220AB
| irf
| 3
| 100
| 28
| 150
| 77
| Linearbetrieb möglich
| [[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
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.72
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7403 IRF7403]
| SO-8
| irf
| 4.85
| 30
| 8.5
| 2.5
| 22
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.42
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7413 IRF7413]
| SO-8
| irf
| 3.0
| 30
| 13.0
| 2.5
| 11
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0.41
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ11 BUZ11]
| TO-220
| ST
| 5.0
| 50
| 33.0
| 90.0
| 30
| Linearbetrieb möglich, Achtung! Der BUZ11 von STM hat deutlich niedrigere SOA-Grenzen als von anderen Herstellern!
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.13
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSN20 BSN20]
| SOT-23
| gs
| 1.8
| 50
| 0.18
| 0.35
| 6000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[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,
| Linearbetrieb möglich
| [[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]]
| 4.70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/2N7000 2N7000]
| TO-92
| ON
| 3.0
| 60
| 0.2
| 0.35
| 5000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.18
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS108 BS108]
| TO-92
| ON, Phi
| 2.0
| 200
| 0.25
| 0.35
| 8000
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.14
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUK100 BUK100]
| TO-220
| Phi
| 3.0
| 50
| 13.5
| 40
| 125
| Overload-Protection, ESD-Protection
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.40
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3705N IRL3705N]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 55
| 89
| 170
| 10
| Qg=98nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.20
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ72 BUZ72A]
| TO-220
| Infineon
| 4.0
| 100
| 9.0
| 40
| 250
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLZ34N IRLZ34N]
| TO-220
| irf
| 2.5
| 55
| 30
| 68
| 35
| 5V Logic-Level, Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML2502 IRLML2502]
| SOT23
| irf
| 1.2
| 20
| 4.2
| 1
| 45
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] [[Elektronikversender#Reichelt|Rei (neu)]]
| 0.21
|-
| [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]]
| 0.57/0.78
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF830 IRF830]
| TO220AB
| irf
| 2.0-4.5
| 500
| 5.0
| 74
| 1400
| Linearbetrieb möglich
| [[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 Logic Level (seltene Kombinaton), Linearbetrieb möglich
| [[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
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1.89
|-
| [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
| Logic-Level
| [[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
| 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
| 5
| 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
| Qg: 34nC, Rds_on bei GS=4.5V: max. 4.0mOhm
| [http://www.flymotec.de/]
| 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
| Logic Level
| [[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
| Logic Level, 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
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl2505.pdf IRL2505]
| TO-220AB
| irf
| 2,5
| 55
| 104
|
| 8
|
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3.99
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7607.pdf IRF7607]
| Micro8
| irf
| 12
| 20
| 6.5
| 1.8
| 3
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.89
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3708.pdf IRF3708]
| TO-220AB
| irf
| 12
| 30
| 62
| 87
| 8
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.49
|-
| [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
| Logic-Level, D2Pack, Qg=39nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.15

|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar, a.A.=Auf Anfrage)

== N-Kanal J-FET==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(co)/V
! UDS/V
! ID(max)/mA
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245A]
| TO-92
| diverse
| -2,2
| 30
| 6,5
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245B]
| TO-92
| diverse
| -3,8
| 30
| 15
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245C]
| TO-92
| diverse
| -7,5
| 30
| 25
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246A]
| TO-92
| diverse
| -4
| 25
| 80
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246B]
| TO-92
| diverse
| -7
| 25
| 140
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,17 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246C]
| TO-92
| diverse
| -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
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BFR31 BFR31]
| SOT-23
| diverse
| -2
| 25
| 5
| ?
| ?
|-
| [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="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDSon/mOhm
! 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 €
|-
| [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 ==
* Detaillierte [[Treiber]]-Dimensionierung
{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fettreiber"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Low / High-Side
! Strom
! Spannung
! Logikeingang
! Sockel
! Lieferant / Datenblatt
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2101 IR2101]
| High & Low-Side Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2104 IR2104]
| Half Bridge Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V/5V/15V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2110 IR2110]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 500V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,55 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2111 IR2111]
| Half Bridge Driver
| 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-Side Driver
| 200/420mA
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,45 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2113 IR2113]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,85 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2117 IR2117]
| Single High Side Driver
| 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 Side Driver
| 1A/2A
| ?
| 2,5V
| DIL8/SO8, Strombegrenzung
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2125 IR2125]
| Single Channel High Side Driver
| 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]
| Single Channel High Side Driver
| 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 Driver
| 200/420mA
| 600V
| 2,5V
| DIL28/SO28
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2151 IR2151]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| ?
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2153 IR2153]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2155 IR2155]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 210/420mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 3,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2181 IR2181]
| High & Low-Side Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,10 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2183 IR2183]
| Half Bridge Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 4,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2184 IR2184]
| Half Bridge Driver
| 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 Driver
| 120/250mA
| 600V
| 3,3V
| DIP28/SOIC28,
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,80 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/ICL7667 ICL7667]
| Dual Power MOSFET Driver
| ?
| 4.5-15V, 7Ω
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4081A HIP4081A]
| Full Bridge Driver
| 2,5A
| 80V
| ?
| DIP20/SOIC20
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4082 HIP4082]
| Full Bridge Driver
| 1,2A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]] [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 6,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4083 HIP4083]
| 3 Phase High side N-channel MOSFET driver
| 0,3A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 4,80 €

|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4086 HIP4086]
| 3 Phase Driver
| 0.5A
| 80V
| ?
| DIP24/SOIC24
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/TC4451 TC4451/TC4452]
| High Speed MOSFET Driver
| 12A peak, 2,5A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/LM5104 LM5104]
| Half Bridge Driver
| 1,6/1,8A
| 100V
| 2,5V
| SO8/LLP10
| [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 3,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MCP1407 MCP1407-E/P]
| High Speed MOSFET Driver
| 6A peak, 1,3A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,95 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MAX626 MAX626]
| Dual Power MOSFET drivers, inverting
| ?
| ?
| 4,5-18 V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 3,40 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5106 NCP5106]
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,37 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5304 NCP5304]
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,02 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7380 FAN7380]
| Half-Bridge Gate Driver
| 90/180mA
| 600V
| 2,5-25V
| SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 0,99 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/FAN7382 FAN7382]
| High- and Low-Side Gate Driver
| 350/650mA
| 600V
| 2,9-20V
| DIL8/SO8/S014
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1,25 €
|}

== Anmerkungen ==
* UGS - minimale Gatespannung, bei welcher der MOSFET zu leiten anfängt (100µA..1mA, nicht genormt). Zur vollständigen Durchschaltung bei maximalem Strom braucht es höhere Spannungen.
* 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 von der Temperatur abhängig. 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. 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#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)
* HBE-Shop (FARNELL-Fachhändler, auch als nichtgewerblicher Kunde)
* [[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]]

MOSFET-Übersicht

2013-07-03T13:13:15Z

193.27.220.254: /* MOSFET-Treiber */

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 entstehen, wo auch die Bezugsquellen angegeben sind. 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==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="pkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [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]
| SOT23
| Phi
| 1,0
| 12
| 0,75
| 0,4
| 500
| kleine Gatekapazität (3.8nC)
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.)
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SI2301 SI2301]
| SOT23
| Vishay
| 1,5
| 20
| 2,0
| 0,7
| 150
| kleine Gatekapazität (typ 4.5nC)
| [[Elektronikversender#farnell|farnell]]
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6402 IRLML6402PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,2
| 20
| 3,7
| 1,3
| 65
| Ultra-Low On-Resistance, Logic-level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6302 IRLML6302PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,5
| 20
| 0,75
| 0,54
| 600
| ähnlich BSH205
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,18 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS83P BSS83P]
| SOT23
| 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]
| SOT23
| Fairchild,NXP
| 2,0
| 50
| 0,13
| 0,35
| 10000
| -
| [[Elektronikversender#Farnell|Fa]]
| 0,28 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS110 BSS110]
| TO-97, SOT23
| Phi
| 3,0
| 50
| 0,17
| 0,35
| 10000
| -
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/PMV65XP PMV65XP]
| SOT23
| Phi
| 1,4
| 20
| 3,9
| ?
| 76
| grosser ID für Bauform
| [[Elektronikversender#Spoerle|Spo]], [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 0,10 € (3000er-Rolle)
|-
| [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
| 3,8
| 20
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,93 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5210S IRF5210S]
| D2Pack
| irf
| 10,0
| 100
| 40
| ?
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,25 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7104 IRF7104]
| SO-8
| irf
| 3,0
| 20
| 2,3
| 2,0
| 250
| 2 FETs im Gehäuse
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,36 €
|-
| [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]]
| 0,59 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NDS352P NDS352P]
| SOT23
| 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
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,51 €
|-
| [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#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,60 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SUP75P03 SUP75P03-007]
| TO-220AB
| VISHAY
| 3,0
| 30
| 75
| 187
| 7
| -
| nessel-elektronik.de
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7220 IRF7220]
| SO-8
| irf
| 0,6
| 14
| 11
| 2,5
| 8,2
| spezifiziert ab 2,5V Vgs, 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
| spezifiziert ab 1,8V Vgs, Qg=91nC
| distrelec.de [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,80 € 0,85 €
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar; a.A. = Auf Anfrage)

== N-Kanal MOSFET==

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="nkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(th)/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Preis/EUR
|-
| IRFP 4310Z
| 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
| 3
| 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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.44
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3103 IRL3103]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 64
| 94
| 12
| Qg=33nC (!)
| [[Elektronikversender#Segor-electronics|Seg]]
| 0.95
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF730A IRF730A]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 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]]
| 0.86
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3803 IRL3803]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 140
| 200
| 6
| Qg=140nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.96
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF540 IRF540]
| TO-220AB
| irf
| 3
| 100
| 28
| 150
| 77
| Linearbetrieb möglich
| [[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
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.72
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7403 IRF7403]
| SO-8
| irf
| 4.85
| 30
| 8.5
| 2.5
| 22
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.42
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7413 IRF7413]
| SO-8
| irf
| 3.0
| 30
| 13.0
| 2.5
| 11
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0.41
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ11 BUZ11]
| TO-220
| ST
| 5.0
| 50
| 33.0
| 90.0
| 30
| Linearbetrieb möglich, Achtung! Der BUZ11 von STM hat deutlich niedrigere SOA-Grenzen als von anderen Herstellern!
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.13
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSN20 BSN20]
| SOT-23
| gs
| 1.8
| 50
| 0.18
| 0.35
| 6000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[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,
| Linearbetrieb möglich
| [[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]]
| 4.70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/2N7000 2N7000]
| TO-92
| ON
| 3.0
| 60
| 0.2
| 0.35
| 5000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.18
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS108 BS108]
| TO-92
| ON, Phi
| 2.0
| 200
| 0.25
| 0.35
| 8000
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.14
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUK100 BUK100]
| TO-220
| Phi
| 3.0
| 50
| 13.5
| 40
| 125
| Overload-Protection, ESD-Protection
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.40
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3705N IRL3705N]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 55
| 89
| 170
| 10
| Qg=98nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.20
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ72 BUZ72A]
| TO-220
| Infineon
| 4.0
| 100
| 9.0
| 40
| 250
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLZ34N IRLZ34N]
| TO-220
| irf
| 2.5
| 55
| 30
| 68
| 35
| 5V Logic-Level, Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML2502 IRLML2502]
| SOT23
| irf
| 1.2
| 20
| 4.2
| 1
| 45
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] [[Elektronikversender#Reichelt|Rei (neu)]]
| 0.21
|-
| [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]]
| 0.57/0.78
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF830 IRF830]
| TO220AB
| irf
| 2.0-4.5
| 500
| 5.0
| 74
| 1400
| Linearbetrieb möglich
| [[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 Logic Level (seltene Kombinaton), Linearbetrieb möglich
| [[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
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1.89
|-
| [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
| Logic-Level
| [[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
| 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
| 5
| 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
| Qg: 34nC, Rds_on bei GS=4.5V: max. 4.0mOhm
| [http://www.flymotec.de/]
| 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
| Logic Level
| [[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
| Logic Level, 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
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl2505.pdf IRL2505]
| TO-220AB
| irf
| 2,5
| 55
| 104
|
| 8
|
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3.99
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7607.pdf IRF7607]
| Micro8
| irf
| 12
| 20
| 6.5
| 1.8
| 3
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.89
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3708.pdf IRF3708]
| TO-220AB
| irf
| 12
| 30
| 62
| 87
| 8
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.49
|-
| [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
| Logic-Level, D2Pack, Qg=39nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.15

|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar, a.A.=Auf Anfrage)

== N-Kanal J-FET==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(co)/V
! UDS/V
! ID(max)/mA
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245A]
| TO-92
| diverse
| -2,2
| 30
| 6,5
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245B]
| TO-92
| diverse
| -3,8
| 30
| 15
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245C]
| TO-92
| diverse
| -7,5
| 30
| 25
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246A]
| TO-92
| diverse
| -4
| 25
| 80
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246B]
| TO-92
| diverse
| -7
| 25
| 140
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,17 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246C]
| TO-92
| diverse
| -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
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BFR31 BFR31]
| SOT-23
| diverse
| -2
| 25
| 5
| ?
| ?
|-
| [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="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDSon/mOhm
! 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 €
|-
| [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 ==
* Detaillierte [[Treiber]]-Dimensionierung
{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fettreiber"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Low / High-Side
! Strom
! Spannung
! Logikeingang
! Sockel
! Lieferant / Datenblatt
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2101 IR2101]
| High & Low-Side Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2104 IR2104]
| Half Bridge Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V/5V/15V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2110 IR2110]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 500V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,55 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2111 IR2111]
| Half Bridge Driver
| 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-Side Driver
| 200/420mA
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,45 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2113 IR2113]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,85 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2117 IR2117]
| Single High Side Driver
| 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 Side Driver
| 1A/2A
| ?
| 2,5V
| DIL8/SO8, Strombegrenzung
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2125 IR2125]
| Single Channel High Side Driver
| 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]
| Single Channel High Side Driver
| 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 Driver
| 200/420mA
| 600V
| 2,5V
| DIL28/SO28
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2151 IR2151]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| ?
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2153 IR2153]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2155 IR2155]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 210/420mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 3,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2181 IR2181]
| High & Low-Side Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,10 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2183 IR2183]
| Half Bridge Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 4,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2184 IR2184]
| Half Bridge Driver
| 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 Driver
| 120/250mA
| 600V
| 3,3V
| DIP28/SOIC28,
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,80 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/ICL7667 ICL7667]
| Dual Power MOSFET Driver
| ?
| 4.5-15V, 7Ω
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4081A HIP4081A]
| Full Bridge Driver
| 2,5A
| 80V
| ?
| DIP20/SOIC20
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4082 HIP4082]
| Full Bridge Driver
| 1,2A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]] [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 6,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4083 HIP4083]
| 3 Phase High side N-channel MOSFET driver
| 0,3A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 4,80 €

|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4086 HIP4086]
| 3 Phase Driver
| 0.5A
| 80V
| ?
| DIP24/SOIC24
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/TC4451 TC4451/TC4452]
| High Speed MOSFET Driver
| 12A peak, 2,5A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/LM5104 LM5104]
| Half Bridge Driver
| 1,6/1,8A
| 100V
| 2,5V
| SO8/LLP10
| [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 3,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MCP1407 MCP1407-E/P]
| High Speed MOSFET Driver
| 6A peak, 1,3A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,95 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MAX626 MAX626]
| Dual Power MOSFET drivers, inverting
| ?
| ?
| 4,5-18 V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 3,40 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5106 NCP5106]
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,37 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NCP5304 NCP5304]
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,02 €
|}

== Anmerkungen ==
* UGS - minimale Gatespannung, bei welcher der MOSFET zu leiten anfängt (100µA..1mA, nicht genormt). Zur vollständigen Durchschaltung bei maximalem Strom braucht es höhere Spannungen.
* 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 von der Temperatur abhängig. 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. 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#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)
* HBE-Shop (FARNELL-Fachhändler, auch als nichtgewerblicher Kunde)
* [[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]]

MOSFET-Übersicht

2013-07-03T13:11:33Z

193.27.220.254: /* MOSFET-Treiber */

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 entstehen, wo auch die Bezugsquellen angegeben sind. 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==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="pkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [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]
| SOT23
| Phi
| 1,0
| 12
| 0,75
| 0,4
| 500
| kleine Gatekapazität (3.8nC)
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] (a.A.)
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SI2301 SI2301]
| SOT23
| Vishay
| 1,5
| 20
| 2,0
| 0,7
| 150
| kleine Gatekapazität (typ 4.5nC)
| [[Elektronikversender#farnell|farnell]]
| 0,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6402 IRLML6402PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,2
| 20
| 3,7
| 1,3
| 65
| Ultra-Low On-Resistance, Logic-level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML6302 IRLML6302PBF]
| SOT23
| IRF
| 1,5
| 20
| 0,75
| 0,54
| 600
| ähnlich BSH205
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#csd-electronics|csd]],[[Elektronikversender#Buerklin|Bü]]
| 0,18 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS83P BSS83P]
| SOT23
| 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]
| SOT23
| Fairchild,NXP
| 2,0
| 50
| 0,13
| 0,35
| 10000
| -
| [[Elektronikversender#Farnell|Fa]]
| 0,28 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSS110 BSS110]
| TO-97, SOT23
| Phi
| 3,0
| 50
| 0,17
| 0,35
| 10000
| -
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/PMV65XP PMV65XP]
| SOT23
| Phi
| 1,4
| 20
| 3,9
| ?
| 76
| grosser ID für Bauform
| [[Elektronikversender#Spoerle|Spo]], [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 0,10 € (3000er-Rolle)
|-
| [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
| 3,8
| 20
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,93 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF5210S IRF5210S]
| D2Pack
| irf
| 10,0
| 100
| 40
| ?
| 60
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,25 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7104 IRF7104]
| SO-8
| irf
| 3,0
| 20
| 2,3
| 2,0
| 250
| 2 FETs im Gehäuse
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,36 €
|-
| [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]]
| 0,59 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/NDS352P NDS352P]
| SOT23
| 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
| -
|[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,51 €
|-
| [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#Conrad|Con]],[[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,60 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/SUP75P03 SUP75P03-007]
| TO-220AB
| VISHAY
| 3,0
| 30
| 75
| 187
| 7
| -
| nessel-elektronik.de
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7220 IRF7220]
| SO-8
| irf
| 0,6
| 14
| 11
| 2,5
| 8,2
| spezifiziert ab 2,5V Vgs, 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
| spezifiziert ab 1,8V Vgs, Qg=91nC
| distrelec.de [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1,80 € 0,85 €
|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar; a.A. = Auf Anfrage)

== N-Kanal MOSFET==

{| {{Tabelle}} class="sortable" id="nkanalmosfets"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(th)/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDS,on/mOhm
! Bemerkung
! Lieferant
! Preis/EUR
|-
| IRFP 4310Z
| 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
| 3
| 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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.44
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3103 IRL3103]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 64
| 94
| 12
| Qg=33nC (!)
| [[Elektronikversender#Segor-electronics|Seg]]
| 0.95
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF730A IRF730A]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 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]]
| 0.86
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3803 IRL3803]
| TO-220AB
| irf
| 1.0
| 30
| 140
| 200
| 6
| Qg=140nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.96
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF540 IRF540]
| TO-220AB
| irf
| 3
| 100
| 28
| 150
| 77
| Linearbetrieb möglich
| [[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
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.72
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7403 IRF7403]
| SO-8
| irf
| 4.85
| 30
| 8.5
| 2.5
| 22
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.42
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF7413 IRF7413]
| SO-8
| irf
| 3.0
| 30
| 13.0
| 2.5
| 11
|
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Kessler|Kes]]
| 0.41
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ11 BUZ11]
| TO-220
| ST
| 5.0
| 50
| 33.0
| 90.0
| 30
| Linearbetrieb möglich, Achtung! Der BUZ11 von STM hat deutlich niedrigere SOA-Grenzen als von anderen Herstellern!
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.13
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BSN20 BSN20]
| SOT-23
| gs
| 1.8
| 50
| 0.18
| 0.35
| 6000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[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,
| Linearbetrieb möglich
| [[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]]
| 4.70
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/2N7000 2N7000]
| TO-92
| ON
| 3.0
| 60
| 0.2
| 0.35
| 5000
| Linearbetrieb möglich
| [[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
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.18
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BS108 BS108]
| TO-92
| ON, Phi
| 2.0
| 200
| 0.25
| 0.35
| 8000
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.14
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUK100 BUK100]
| TO-220
| Phi
| 3.0
| 50
| 13.5
| 40
| 125
| Overload-Protection, ESD-Protection
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.40
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRL3705N IRL3705N]
| TO-220AB
| irf
| 2.0
| 55
| 89
| 170
| 10
| Qg=98nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 1.20
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BUZ72 BUZ72A]
| TO-220
| Infineon
| 4.0
| 100
| 9.0
| 40
| 250
| Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLZ34N IRLZ34N]
| TO-220
| irf
| 2.5
| 55
| 30
| 68
| 35
| 5V Logic-Level, Linearbetrieb möglich
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]],[[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 0.45
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRLML2502 IRLML2502]
| SOT23
| irf
| 1.2
| 20
| 4.2
| 1
| 45
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#csd-electronics|csd]] [[Elektronikversender#Reichelt|Rei (neu)]]
| 0.21
|-
| [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]]
| 0.57/0.78
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IRF830 IRF830]
| TO220AB
| irf
| 2.0-4.5
| 500
| 5.0
| 74
| 1400
| Linearbetrieb möglich
| [[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 Logic Level (seltene Kombinaton), Linearbetrieb möglich
| [[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
| Logic-Level
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]],[[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 1.89
|-
| [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
| Logic-Level
| [[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
| 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
| 5
| 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
| Qg: 34nC, Rds_on bei GS=4.5V: max. 4.0mOhm
| [http://www.flymotec.de/]
| 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
| Logic Level
| [[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
| Logic Level, 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
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl2505.pdf IRL2505]
| TO-220AB
| irf
| 2,5
| 55
| 104
|
| 8
|
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3.99
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7607.pdf IRF7607]
| Micro8
| irf
| 12
| 20
| 6.5
| 1.8
| 3
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.89
|-
| [http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf3708.pdf IRF3708]
| TO-220AB
| irf
| 12
| 30
| 62
| 87
| 8
|
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.49
|-
| [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
| Logic-Level, D2Pack, Qg=39nC
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1.15

|}

(Tabelle mit Click im Kopfbereich sortierbar, a.A.=Auf Anfrage)

== N-Kanal J-FET==

{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS(co)/V
! UDS/V
! ID(max)/mA
! Lieferant
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245A]
| TO-92
| diverse
| -2,2
| 30
| 6,5
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245B]
| TO-92
| diverse
| -3,8
| 30
| 15
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF245 BF245C]
| TO-92
| diverse
| -7,5
| 30
| 25
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246A]
| TO-92
| diverse
| -4
| 25
| 80
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246B]
| TO-92
| diverse
| -7
| 25
| 140
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,17 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BF246 BF246C]
| TO-92
| diverse
| -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
| ?
| ?
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/BFR31 BFR31]
| SOT-23
| diverse
| -2
| 25
| 5
| ?
| ?
|-
| [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="sortable" id="fetpaare"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Package
! Hersteller
! UGS/V
! UDS/V
! ID/A
! P/W
! RDSon/mOhm
! 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 €
|-
| [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 ==
* Detaillierte [[Treiber]]-Dimensionierung
{| {{Tabelle}} border="1" class="sortable" id="fettreiber"
|- style="background-color:#eeeeee"
! Bezeichnung
! Low / High-Side
! Strom
! Spannung
! Logikeingang
! Sockel
! Lieferant / Datenblatt
! Einzelpreis
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2101 IR2101]
| High & Low-Side Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,30 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2104 IR2104]
| Half Bridge Driver
| 130/270mA
| 600V
| 3,3V/5V/15V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2110 IR2110]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 500V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,55 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2111 IR2111]
| Half Bridge Driver
| 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-Side Driver
| 200/420mA
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,45 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2113 IR2113]
| High & Low-Side Driver
| 2A
| 600V
| 3,3V
| DIL14/SO16
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,85 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2117 IR2117]
| Single High Side Driver
| 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 Side Driver
| 1A/2A
| ?
| 2,5V
| DIL8/SO8, Strombegrenzung
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,15 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2125 IR2125]
| Single Channel High Side Driver
| 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]
| Single Channel High Side Driver
| 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 Driver
| 200/420mA
| 600V
| 2,5V
| DIL28/SO28
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2151 IR2151]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| ?
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2153 IR2153]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 100/210mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2155 IR2155]
| Self Oscillating Half Bridge Driver
| 210/420mA
| 600V
| n/a
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 3,50 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2181 IR2181]
| High & Low-Side Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]] [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 2,10 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2183 IR2183]
| Half Bridge Driver
| 1.4A/1.8A
| 600V
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 4,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/IR2184 IR2184]
| Half Bridge Driver
| 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 Driver
| 120/250mA
| 600V
| 3,3V
| DIP28/SOIC28,
| [[Elektronikversender#Conrad|Con]]
| 1,80 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/ICL7667 ICL7667]
| Dual Power MOSFET Driver
| ?
| 4.5-15V, 7Ω
| 3,3V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 2,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4081A HIP4081A]
| Full Bridge Driver
| 2,5A
| 80V
| ?
| DIP20/SOIC20
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4082 HIP4082]
| Full Bridge Driver
| 1,2A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]] [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 6,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4083 HIP4083]
| 3 Phase High side N-channel MOSFET driver
| 0,3A
| 80V
| ?
| DIP16/SOIC16
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 4,80 €

|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/HIP4086 HIP4086]
| 3 Phase Driver
| 0.5A
| 80V
| ?
| DIP24/SOIC24
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 8,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/TC4451 TC4451/TC4452]
| High Speed MOSFET Driver
| 12A peak, 2,5A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 3,00 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/LM5104 LM5104]
| Half Bridge Driver
| 1,6/1,8A
| 100V
| 2,5V
| SO8/LLP10
| [[Elektronikversender#RS_Components|RS]]
| 3,20 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MCP1407 MCP1407-E/P]
| High Speed MOSFET Driver
| 6A peak, 1,3A DC
| ?
| 4,5-18V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 0,95 €
|-
| [http://www.mikrocontroller.net/part/MAX626 MAX626]
| Dual Power MOSFET drivers, inverting
| ?
| ?
| 4,5-18 V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Reichelt|Rei]]
| 3,40 €
|-
| NCP5106
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,37 €
|-
| NCP5304
| High Voltage, High and Low Side Driver
| 250/500mA
| 600V
| 2,3-20V
| DIL8/SO8
| [[Elektronikversender#Farnell|Far]]
| 2,02 €
|}

== Anmerkungen ==
* UGS - minimale Gatespannung, bei welcher der MOSFET zu leiten anfängt (100µA..1mA, nicht genormt). Zur vollständigen Durchschaltung bei maximalem Strom braucht es höhere Spannungen.
* 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 von der Temperatur abhängig. 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. 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#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)
* HBE-Shop (FARNELL-Fachhändler, auch als nichtgewerblicher Kunde)
* [[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]]

Brushless-Controller für Modellbaumotoren

2012-08-16T07:01:14Z

193.27.220.254: /* Beispielschaltung */

== Einleitung ==

Im Internet gibt es einige grundlegende Informationen zur Funktionsweise und Ansteuerung von Brushless-Motoren (BLDC). Für die Entwicklung eines solchen Reglers findet man aber nur wenig richtig detaillierte Informationen und Erfahrungsberichte. In diesem Artikel sollen genau diese Lücken geschlossen werden. Es soll hier aber kein fertiges Produkt (Schaltplan + Layout + Software) angeboten werden. Viel mehr soll es die Eigenentwicklung unterstützen, Ideen und Erfahrungen anbieten.

An dieser Stelle weise ich noch darauf hin, dass man bei den [[#Weblinks]] noch einige sehr gute Informationen findet! Es gibt dort Hardware und Software, es lohnt sich die Links mal anzuschauen.

==== Um welche Motoren geht es genau? ====

Es geht hier um die sogenannten elektrisch kommutierten bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) aus dem Modellbaubereich.

Deren Eigenschaften sind:
* Haben drei Anschlüsse für die drei Phasen, ansonsten sind keine weiteren Anschlüsse vorhanden
* Werden in der Regel mit LiPo Akkus versorgt
* Leistung im Bereich von ca. 100W bis 2kW
* Spannungen im Bereich von ca. 10 bis 50V
* Ströme im Bereich von ca. 5 bis 120A

==== Um welche Motoren geht es hier nicht? ====

* Motoren mit Hallsensoren für die Rückmeldung
* Festplattenmotoren

Unter Umständen kann aber dieser Artikel auch für solche Motoren nützlich sein.

== Funktionsweise dieser Motoren ==

=== Ansteuerung ===

[[Datei:BLDC_Spannungs_Diagramm.png|thumb|right|250px|Ansteuerung der 3 Phasen]]

Grundsätzlich werden die 3 Phasen nacheinander bestromt, die Phasenspannungen wären also drei um 120° phasenverschobene Rechteckspannungen. Ein sinusförmiger Drehstrom ist nicht nötig, es genügen Rechteckspannungen. Mit einer Raumzeigermodulation könnte man die Stromaufnahme und die Geräuschentwicklung zwar noch verringern, macht die Ansteuerung aber einiges aufwändiger. Sogar die käuflichen Regler arbeiten nur mit Rechtecksignalen, zumindest die die ich kenne.

Dabei gibt es für jede Phase die Zustände „Low“, „High“ und „Floating“. Low bedeutet 0V (GND), High entspricht der Versorgungsspannung und Floating ist keines von beidem, die Phase „hängt in der Luft“. Bei „High“ wird aber noch der Mittelwert der Spannung per PWM eingestellt, über das Tastverhältnis wird schlussendlich die Drehzahl verändert! Dazu aber später mehr.

In der Grafik rechts kann man den Spannungsverlauf sehr gut erkennen. Das Diagramm zeigt aber nur den theoretischen Verlauf der Spannungen, wobei die gestrichelten Linien den Zustand "floating" symbolisieren. Dies kann man in einem Diagramm ja nicht wirklich darstellen, das ist einfach symbolisch gemeint. Interessanterweise sehen die Spannungen aufgrund der BEMF aber tatsächlich ziemlich ähnlich aus wie im Diagramm!

=== Die 6 Zustände ===

Wie man erkennen kann, werden 6 Zustände gebraucht, die sich dann immer wiederholen. Die Kommutierung ist also einfach ein Weiterschalten des Zustandes.
''Diese 6 Zustände sind nicht mit den drei Zuständen von oben (High, Low, Floating) zu verwechseln, das ist ein anderes Thema!''

In einer Tabelle dargestellt würde das folgendermassen aussehen:

{| class="wikitable"
! Zustand || Phase A || Phase B || Phase C || Stromfluss || Komparator-Eingänge
|-
| 1 || PWM || Floating || GND || A --> C || MITTEL <--> NULL_B
|-
| 2 || Floating || PWM || GND || B --> C || MITTEL <--> NULL_A
|-
| 3 || GND || PWM || Floating || B --> A || MITTEL <--> NULL_C
|-
| 4 || GND || Floating || PWM || C --> A || MITTEL <--> NULL_B
|-
| 5 || Floating || GND || PWM || C --> B || MITTEL <--> NULL_A
|-
| 6 || PWM || GND || Floating || A --> B || MITTEL <--> NULL_C
|}

Hinweise:
* Die Nummern in der ersten Spalte entsprechen genau den sechs Zuständen, die auch im obigen Diagramm nummeriert sind (Alle 6 Zustände zusammen bilden einen Zyklus, wie es auch im Diagramm dargestellt ist)
* Den Inhalt der letzten Spalte wird später noch erläutert. Die Bezeichnungen beziehen sich auf die [[#BEMF-Schaltung]].

=== Einsatz der BEMF ===
Das schaut bis jetzt eigentlich wie ein Synchronmotor oder Schrittmotor aus, was ein BLDC im Prinzip auch ist.

Wie schon erwähnt wurde, wird ein BLDC elektronisch kommutiert. Das heisst, die Kommutierung wird nicht einfach stur vorgegeben, sondern es wird immer Rücksicht auf die Ankerposition genommen. Dazu muss man allerdings wissen, wann man die Kommutierung genau auslösen soll.

Dieses Verfahren heißt Block-Kommutierung und ist ein Kompromiss aus Aufwand und Ergebnis:
Idealerweise werden die Ströme im Stator so eingeprägt, dass der Statorfluss dem Rotorfluss immer um 90° vorauseilt. Nur so wir das ideale Drehmoment erzeugt (siehe Literatur zur permanenterregten Synchronmaschine). Allerdings hat dieses Verfahren, auch Feldorientierte Regelung oder Vektor-Regelung genannt, den Nachteil, dass meistens teure Positionssensorik für den Rotor nowendig ist und auch die nötige Rechenleistung stark ansteigt. Die komplette Regelung muss für jede PWM-Periode gerechnet werden, damit sich der Aufwand lohnt.
Im Fall der Block-Kommutierung ist der ideale Kommutierungszeitpunkt also der, bei dem das Stator-Feld dem Rotor-Feld im Mittel um 90 ° vorauseilt. Dieser ideale Kommutierungszeitpunkt ist wegen der als konstant angenommenen Rechenzeit für die Kommutierung drehzahlabhängig.

Zur Erreichung einer höheren Maximaldrehzahl kann das Rotorfeld durch das Statorfeld im sogenannten Feldschwäch-Betrieb geschwächt werden. Es ergeben sich Feldschwäch-(Blind)ströme im Bereich der Nennströme.

Grundsätzlich kann auch ein BLDC nicht ohne Kenntnis der Lage des Rotors kommutiert werden. Und hier kommt die sogenannte Back Electromotive Force (BEMF) zum Einsatz. Von den drei Phasen liegt ja zu jedem Zeitpunkt genau eine Phase in der Luft wie man am Diagramm oben erkennen kann. Aufgrund des drehenden Magnetfeldes im Motor wird an dieser Phase nun eine Spannung induziert. Und genau diese induzierte Spannung gibt nun Auskunft darüber, in welchem Winkel sich der Anker befindet, und daraus kann man dann auch den Zeitpunkt der nächsten Kommutierung bestimmen.

Zusätzlich wird aber auch noch die Sternmittelpunktspannung der drei Phasen benötigt, welche aber leider nicht direkt zur Verfügung steht. Das ist aber kein Problem, mit drei Widerständen kann man sich die selber erzeugen (siehe [[#BEMF-Schaltung]]).

Jetzt sollten die BEMF-Spannungen die Sternmittelpunktspannung ständig kreuzen, was man dann mit einem Komparator erfassen kann. Und den Interrupt, den der Komparator auslöst, ist nun verantwortlich für die nächste Kommutierung.
Der Komparator wird natürlich nacheinander mit den drei Phasen gefüttert, es darf immer nur die Phase an den Komparator angeschlossen sein, die auch in der Luft hängt! In der Tabelle [[#Die 6 Zustände]] sieht man, welche zwei Spannungen der Komparator jeweils vergleichen muss.

Als Komparator kann man übrigens den integrierten nehmen, den es in den AVRs gibt. Diese (alle?) haben auch den benötigten Multiplexer, um zwischen den drei Analogquellen wählen zu können. Näheres dazu im Abschnitt [[#Software]].

== Hardware ==

=== Leistungsteil ===

==== Treiber ====

Um die drei notwendigen Zustände (''Low'', ''High'' und ''Floating'') für jede der drei Phasen realisieren zu können, werden drei Halbbrücken mit Mosfets benötigt. Hier gibt es dann auch schon mehrere Varianten, wie man das aufbauen kann. Grundsätzlich muss man sich mal überlegen ob fertige FET-Treiber oder diskrete Treiber verwendet werden sollen. Die FET-Treiber haben einige sehr schöne Vorteile, deshalb sollte man diese meiner Meinung nach bevorzugen.

Die Vorteile wären:

* Integrierter Kurzschlussschutz mit dead time, ein Softwarefehler kann die FETs nicht zerstören. Das kann in der Entwicklungsphase sehr von Vorteil sein :-)
* Die FETs können mit ordentlicher Geschwindigkeit geschaltet werden, und die Mikrocontroller-Ports werden trotzdem nicht stark belastet. So kann die Wärmeentwicklung der FETs noch etwas reduziert werden.
* Bei Treibern die mit nur einem Eingang zwischen Lowside und Highside Mosfets toggeln (z.B. IR2104), ist der sogenannte „aktiver Freilauf“ bereits in Hardware realisiert und ermöglicht so mit wenig Aufwand eine extrem niedrige Erwärmung der Mosfets. Das ermöglicht schon sehr grosse Ströme auch ohne Kühlkörper!
* Es können günstigere Mosfets verwendet werden, es müssen keine TTL-Kompatible FETs sein. Auch ist eine niedrige Gatekapazität nicht so von Bedeutung wie bei direkter Ansteuerung mit einem Mikrocontroller.
* Je nach dem welchen Treiber man verwendet, kann der Softwareaufwand und die Fehleranfälligkeit deutlich reduziert werden.

Nachteile von Treiber sind:

* Mehr Bauteile auf der Platine.
* Vermutlich insgesamt etwas teurer, auch wenn die FETs günstiger sind.
* Bei vielen Treibern ist eine Minimalspannung von ca. 10V notwendig, damit sie funktionieren. Bei einem fast leeren 3S LiPo Akku könnte das vielleicht schon kritisch werden. Auch darf z.B. beim IR2104 eine Spannung von 20V nicht überschritten werden. Daher kommt (ohne StepUp und StepDown Wandler) eigentlich fast nur noch ein 4S Akku in Frage. Möchte man einen grösseren Eingangsspannungsbereich haben muss man noch entsprechende Spannungsregler einbauen.

Ich persönlich habe es schon mit einem IR2104S probiert, dieser erscheint mir sehr geeignet für diese Aufgabe. Ich betreibe ihn mit einem 4S LiPo, damit läuft das Teil perfekt. Kann ich nur weiterempfehlen!

==== Beispielschaltung ====
[[Datei:BLDC_Leistungsteil_1.png|thumb|right|300px|Beispiel einer Halbbrücke inklusive Strommessung]]
Hier ein Beispiel, wie der Leistungsteil einer Phase aussehen könnte.

Für die exakte Beschaltung der Treiber muss man natürlich dessen Datenblatt studieren!

Hier sieht man auch gleich noch die Strommessung, die man natürlich nicht für jede Phase einzeln aufbauen muss. Man kann sie sogar ganz weglassen, sie könnte aber nützlich sein um eine Überlast des Motors erkennen zu können.

Der Widerstand R20 ist dazu da, dass auf dem Treiber das PWM-Signal liegt, sobald die Leitung „IN_A“ in der Luft hängt (uC Pin als Eingang definiert). So wird nur ein einziger PWM-Ausgang vom Mikrocontroller benötigt für alle drei Phasen, erfordert also kein Soft-PWM oder sonst irgend ein Murks. Diese Schaltung habe ich übrigens beim Mikrokopter-Projekt abgeschaut.

Übrigens muss an die Versorgung unbedingt noch ein grosser Elko gehängt werden, am besten möglichst nahe an die Mosfets (keine langen Leitungen zwischen Elko und Mosfets). Die erforderliche Kapazität hängt davon ab, wieviel Strom der Motor braucht. bei kleinen bis mittleren Motoren sollten so 220uF bis 680uF ausreichend sein.

=== BEMF-Schaltung ===

[[Datei:BLDC_BEMF_schaltung.png|thumb|right|300px|BEMF-Schaltung]]

Ein wichtiger Teil ist aber auch die BEMF-Schaltung. Dabei wird häufig die Schaltung vom Mikrokopter eingesetzt (siehe Schaltung rechts).

Die Schaltung besteht erstmal aus drei Spannungsteilern, die die Phasenspannungen auf ein Spannungsniveau heruntersetzen, das man auf die Mikrokontrollereingänge legen darf. Keramikkondensatoren glätten diese Spannungen, weil die aufgrund der PWM sonst sehr stark ausschlagen. Dann gehen diese drei Spannungen (''NULL_A'', ''NULL_B'' und ''NULL_C'') auf drei ADC-Eingänge des Mikrocontrollers.

Und dann sind da noch die drei Widerstände, die aus den Spannungen ''NULL_A'', ''NULL_B'' und ''NULL_C'' einen virtuellen Sternmittelpunkt bilden. Diese Mittelpunktspannung (''MITTEL'') kommt dann auf den Komparatoreingang ''AIN0'' vom AVR. Diese Spannung soll der Komparator später dann mit jeweils einer der Spannungen ''NULL_A'', ''NULL_B'' und ''NULL_C'' vergleichen um den Kommutierungszeitpunkt bestimmen zu können.

Man kann die Widerstands-/ und Kapazitätswerte auch noch anpassen. Bei höheren Eingangsspannungen muss man darauf achten, dass die Eingänge vom AVR keine zu hohe Spannung abkriegen! Ein Regler, den ich gekauft habe, hat einiges höhere Widerstandswerte und kommt sogar ohne Kondensatoren aus. Hier hat man also durchaus noch Spielraum um ein bisschen zu tüfteln, für den Anfang ist die abgebildete Schaltung aber bestens geeignet.

=== Mikrocontroller ===

Als Mikrocontroller sind viele Typen aus der AVR-Serie geeignet. Bei der BrushlessCtrl wird zum Beispiel ein ATMega168 eingesetzt. Mit diesem habe ich auch mal angefangen, der scheint wirklich gut geeignet zu sein. Es reicht aber auch ein ATMega88 wenn man nicht alle möglichen Protokolle und Ansteuerungsarten (I2C, SPI, PPM) gleichzeitig einbauen will.

Viele Regler verwenden auch einen AT90PWM, vorallem wenn mehrere PWM-Kanäle gebraucht werden.

Übrigens wird bei käuflichen Reglern extrem häufig ein ATMega8 eingesetzt! Wenn man nur Software entwickeln möchte kann man auch einen solchen Regler kaufen und das eigene Programm aufspielen. Bei den [[#Weblinks]] findet man dazu auch noch Informationen.

Um eine Raumzeigermodulation zu implementieren wird dann aber vermutlich schon ein 32-Bit Mikrocontroller nötig sein. Aber wie schon erwähnt ist für ein Modellbaumotor eine Raumzeigermodulation keinesfalls ein must-have.

== Software ==

Bei der Software kommt es jetzt natürlich sehr stark darauf an, wie die Hardware aufgebaut ist. Ich möchte hier aber nicht auf jede Variante eingehen, das gäbe viel zu viel Arbeit. Auch will ich ja kein fertiger Code bereitstellen, sondern nur Hinweise und Tipps geben. Wer nicht selber programmieren will, der kann ja mal die Mikrokopter-Firmware herunterladen, die älteren Versionen davon gibt es auf der Mikrokopter-Seite zum downloaden.

Wichtig sind auf jeden Fall [[#Die 6 Zustände]]. Der Mikrocontroller muss die Phasen jeweils nacheinander so wie in der Tabelle ansteuern. Das ist soweit ja kein Problem, schwierig ist aber immer der richtige Zeitpunkt für die Kommutierung zu finden.

Falls man einen IR2104 oder einen ähnlichen Treiber verwendet, würde die Software ungefähr so aussehen:

* Beim Programmstart wird schonmal der PWM-Ausgang mit einem Timer aktiviert. Die Frequenz liegt normalerweise so im Bereich 12 bis 25kHz. Ich selber verwende 20kHz, da hört man dann auch dieses Pfeifen nicht mehr.
* Der Interrupt vom Analogkomparator muss aktiviert werden, um die Kommutierungszeitpunkte bestimmen zu können.
* Dann habe ich eine Funktion, welche den Zustand (1 bis 6) eins weiterschaltet und die Ausgänge entsprechend setzt. Dabei werden die Pins, die das PWM-Signal enthalten sollen, einfach als Eingang definiert, wie ich schonmal erwähnte.
* Wichtig ist ausserdem, dass bei jeder Kommutierung auch noch der richtige ADC-Kanal auf den Komparator geleitet wird per Multiplexer. Dieser Kanal wird bei jeder Kommutierung eins weitergeschaltet.
* Danach muss nur noch gewartet werden bis der Analogkomparator einen Interrupt auslöst. Sobald dies geschieht, wird die nächste Kommutierung per Timer (30° Verzögerung) ausgelöst, und das Spiel beginnt wieder von vorne.

Je nach Komplexität des BLDC Controllers und des damit verbundenen Programmieraufwands ist es aber auch möglich (wie von sehr vielen Nutzern implementiert) die Kommutierung direkt nach dem Analog-Komparator Interrupt auszulösen - d.h. mit 0° Verzögerung. In diesem Fall spricht man von Phasenvoreilender (phaseadvance) Ansteuerung. Der Motor kann dadurch eine höhere Maximaldrehzahl erreichen, jedoch mit geringerem Drehmoment - die Stromaufnahme ist höher und der Wirkungsgrad geringer (siehe [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01083a.pdf AN1083, Seite 18]). Der Effekt ist ähnlich dem Feldschwächebetrieb einer Asynchronmaschine.

Die Drehzahl des Motors lässt sich jetzt ganz bequem ändern, indem man den Duty-Cycle des PWM-Signales verändert. Der Motor beschleunigt bzw. bremst dann von alleine. Übrigens ist es empfehlenswert, den Sollwert etwas zu "dämpfen", damit keine schlagartigen Änderungen des Duty-Cycles erfolgen können. Vor allem schlagartige Abbremsmanöver können starke Überspannungsspitzen hervorrufen, die den Regler zerstören können!

=== Anlauf ===

So, das war jetzt die Beschreibung für einen Motor, der bereits läuft. '''Bis''' der Motor allerdings mal dreht, muss man anders vorgehen, weil der stillstehende Motor ja keine Komparator-Interrupts auslöst, da keine BEMF vorhanden ist.

Daher muss man den Motor zuerst mit einem starren Drehfeld auf eine gewisse Drehzahl beschleunigen, wie bei einem Schrittmotor. Sobald eine genügend hohe Drehzahl erreicht wurde, kann man in den geregelten Betrieb schalten. Am besten schaltet man dazu einfach alle Phasen ab und aktiviert den Komparator. Sobald der erste Interrupt vom Komparator ausgelöst wird, werden die Phasen wieder eingeschaltet.

Der ganze Startvorgang ist aber schon eine Wissenschaft für sich. Es braucht (nach meiner Erfahrung) viel Zeit und Nerven, bis alles richtig funktioniert. Man kann aber am Anfang den Motor auch von Hand anwerfen, das geht viel einfacher als mit einer Zwangskommutierung. Ein Oszilloskop ist eigentlich auch absolut notwendig, um analysieren zu können was der Regler und die BEMF genau macht.

Ganz wichtig aber an dieser Stelle: '''Wenn der Motor mit einem starren Drehfeld angesteuert wird, sieht die BEMF alles andere als schön aus!''' Das liegt daran, dass der Motor bei jeder Kommutierung beschleunigt, und danach wieder abgebremst wird, der Motor läuft einfach nicht „rund“. Wenn ihr also irgendwas komisches auf dem Oszilloskop seht, ist das kein Fehler in eurer Schaltung, das ist normal bei Zwangskommutierung!

Wenn Ihr die BEMF auf dem Oszilloskop anschauen wollt, könnt Ihr entweder den Motor einfach von Hand drehen, oder ihr dreht den Motor mit Zwangskommutierung hoch, und schaltet dann alle Phasen ab (nicht auf GND, in der Luft hängend). Direkt nach dem Abschalten der Phasen sollte die BEMF einen relativ schönen Drehstrom zeigen (muss ich selbst noch kontrollieren ob das wirklich der Fall ist :-) )

Bis jetzt habe ich es mit dieser Variante aber noch nicht so richtig geschafft, einen brauchbaren Anlaufvorgang hinzukriegen. Ich glaube auch, dass gekaufte Regler das nicht so machen. Diese scheinen nur einen kräftigen Strom auf eine Phase zu geben, und werten dann die entstandene BEMF aus, aus der dann berechnet werden kann, welche Phase als nächstes bestromt werden muss. So richtig habe ich das aber noch nicht angeschaut, '''vielleicht weiss hier jemand besser Bescheid und könnte es hier beschreiben?'''

Das Prinzip eines Anlaufvorgangs eines sensorlosen BLDC ist folgendes:
- Man präge ein Feld ein, bei dem angenommen werden muss, dass der Motor diesem ab Stillstand auch folgt.
- Sobald diese Annahme durch Auftreten eines durch BEMF erzeugten Ereignisses bestätigt wird, kann in den geregelten Betrieb umgeschaltet werden.

=== Komparator ===

Wenn man sich für die Kommutierungs-Erkennung per Analogkomparator entscheidet, muss man noch ein sehr nützliches Feature von den AVRs kennen. Da man ja abwechslungsweise drei verschiedene Signale (BEMF_A...C) mit der Mittelpunktspannung vergleichen muss, aber nur ein einziger Analogkomparator vorhanden ist, muss man den sogenannten Analog-Multiplexer benutzen. Mit diesem in den AVRs integrierten Multiplexer kann man nun die Spannung am Pin "AIN0" mit einem beliebigen Analogeingang (ADC0...ADC7) vergleichen. Natürlich kann man nicht mehrere Kanäle gleichzeitig anwählen, da es nur einen einzigen Komparator gibt. Das ist für unsere Anwendung allerdings kein Problem, wir müssen immer nur eines der BEMF-Signale mit der Mittelpunktspannung vergleichen.

Näheres dazu und wie man den Multiplexer benutzt erfährt man im Datenblatt des verwendeten Mukrocontrollers. Der entsprechende Abschnitt heisst "Analog Comparator Multiplexed Input" (unter "Analog Comparator").

=== Schnittstellen ===

Man kann nun den Sollwert der Drehzahl wahlweise über einen PPM-Eingang, über [[UART]], [[SPI]], [[I2C]] oder mit einem Potentiometer vorgeben. Welche Ansteuerung man wählt hängt davon ab, wie und wo der Motor eingesetzt werden soll und ist deshalb jedem selber überlassen.

== Bildmaterial ==
=== Oszillogramme ===

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_Phasen_PWM.png|300px]]

Die drei Phasen während dem geregelten Betrieb, die BEMF ist sehr schön zu erkennen (immer zwischen den Zuständen "PWM" und "LOW").

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_Phasen_Vollgas.png|300px]]

So sehen die drei Phasen bei Vollgas aus (100% PWM). Die BEMF ist jetzt sogar so steil, dass sie die beiden Zustände ''Low'' und ''High'' mit einer fast perfekten Geraden verbindet!

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_BEMF_richtig.png|300px]]

* Gelb: Phase A, BEMF sehr schön erkennbar
* Blau: Mittelpunktspannung
* Rot: BEMF von Phase A (nach der BEMF-Schaltung!)
* Grün: Komparator-Interrupts (steigende Flanke) Jeder dritte Interrupt gehört zur Phase A, die anderen Interrupts stammen von den anderen Phasen, die nicht auf dem Bild zu sehen sind.

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_BEMF_falsch.png|300px]]

So kann z.B. die BEMF während der Zwangskommutierung aussehen. Dadurch werden auch zu viele Komparator-Interrupts (Grün, jede Flanke) ausgelöst. Kein schöner Anblick...

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_Anlauf_1.png|300px]]

So sieht der Anlaufvorgang bei einem gekauften Regler aus. eine extrem kurze Geschichte im Vergleich mit meinen paar Umdrehungen mit Zwangskommutierung. Wer kennt das Geheimnis?

=== Layouts ===

Als Anregung, wie so ein Regler aussehen könnte (nur 40x26mm klein, inklusive Optokoppler, drei Treibern und drei schönen Stecker!):

[[Datei: BLDC_Eagle3d_top_1.jpg|300px]]

[[Datei: BLDC_Eagle3d_bot_1.jpg|300px]]

Der HCPL-0600 auf der Unterseite ist übrigens ein Optokoppler um das PPM-Eingangssignal galvanisch zu entkoppeln. Ist nicht zwingend nötig, war aber grad Platz da... :-)

== Siehe Auch ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/248509 Diskussion zum Artikel]
* [[BLDC Demo Board]]
* [[Treiber]]
* [[Mosfet-Übersicht]]
* [[Leiterbahnbreite]] Unbedingt beachten bei grösseren Strömen!
* [[Kühlkörper]] Bei sehr hohen Strömen evtl. nötig

== Weblinks ==
* [http://www.atmel.com/Images/doc8012.pdf AppNote AVR444 von Atmel]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00885a.pdf BLDC Theorie(AN885 Microchip)]
* [http://www.mikrokopter.de/ucwiki/BrushlessCtrl BrushlessCtrl vom Mikrokopter]
* [http://svn.mikrokopter.de/listing.php?repname=BL-Ctrl& Software vom Mikrokopter Brushless-Regler]
* [http://home.versanet.de/~b-konze/ Die Seite von B. Konze, einer der Pioniere in diesem Bereich]
* [http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1513678 Ein Thema auf rcgroups.com (Englisch) wo einige käuflichen Regler näher angeschaut wurden und eine eigene Firmware angeboten wird]
* [http://rmmx.gmxhome.de/bldchv/start.html Ein Regler-Projekt für etwas grössere Motoren]
* [http://www.fc00.de/quadrokopter_6_kw.htm Regler für sehr grosse Motoren]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01083a.pdf Appnote AN1083 von Microchip, sehr detailliert]
[[Kategorie:Motoren]]

Brushless-Controller für Modellbaumotoren

2012-08-16T07:00:42Z

193.27.220.254: /* Software */

== Einleitung ==

Im Internet gibt es einige grundlegende Informationen zur Funktionsweise und Ansteuerung von Brushless-Motoren (BLDC). Für die Entwicklung eines solchen Reglers findet man aber nur wenig richtig detaillierte Informationen und Erfahrungsberichte. In diesem Artikel sollen genau diese Lücken geschlossen werden. Es soll hier aber kein fertiges Produkt (Schaltplan + Layout + Software) angeboten werden. Viel mehr soll es die Eigenentwicklung unterstützen, Ideen und Erfahrungen anbieten.

An dieser Stelle weise ich noch darauf hin, dass man bei den [[#Weblinks]] noch einige sehr gute Informationen findet! Es gibt dort Hardware und Software, es lohnt sich die Links mal anzuschauen.

==== Um welche Motoren geht es genau? ====

Es geht hier um die sogenannten elektrisch kommutierten bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) aus dem Modellbaubereich.

Deren Eigenschaften sind:
* Haben drei Anschlüsse für die drei Phasen, ansonsten sind keine weiteren Anschlüsse vorhanden
* Werden in der Regel mit LiPo Akkus versorgt
* Leistung im Bereich von ca. 100W bis 2kW
* Spannungen im Bereich von ca. 10 bis 50V
* Ströme im Bereich von ca. 5 bis 120A

==== Um welche Motoren geht es hier nicht? ====

* Motoren mit Hallsensoren für die Rückmeldung
* Festplattenmotoren

Unter Umständen kann aber dieser Artikel auch für solche Motoren nützlich sein.

== Funktionsweise dieser Motoren ==

=== Ansteuerung ===

[[Datei:BLDC_Spannungs_Diagramm.png|thumb|right|250px|Ansteuerung der 3 Phasen]]

Grundsätzlich werden die 3 Phasen nacheinander bestromt, die Phasenspannungen wären also drei um 120° phasenverschobene Rechteckspannungen. Ein sinusförmiger Drehstrom ist nicht nötig, es genügen Rechteckspannungen. Mit einer Raumzeigermodulation könnte man die Stromaufnahme und die Geräuschentwicklung zwar noch verringern, macht die Ansteuerung aber einiges aufwändiger. Sogar die käuflichen Regler arbeiten nur mit Rechtecksignalen, zumindest die die ich kenne.

Dabei gibt es für jede Phase die Zustände „Low“, „High“ und „Floating“. Low bedeutet 0V (GND), High entspricht der Versorgungsspannung und Floating ist keines von beidem, die Phase „hängt in der Luft“. Bei „High“ wird aber noch der Mittelwert der Spannung per PWM eingestellt, über das Tastverhältnis wird schlussendlich die Drehzahl verändert! Dazu aber später mehr.

In der Grafik rechts kann man den Spannungsverlauf sehr gut erkennen. Das Diagramm zeigt aber nur den theoretischen Verlauf der Spannungen, wobei die gestrichelten Linien den Zustand "floating" symbolisieren. Dies kann man in einem Diagramm ja nicht wirklich darstellen, das ist einfach symbolisch gemeint. Interessanterweise sehen die Spannungen aufgrund der BEMF aber tatsächlich ziemlich ähnlich aus wie im Diagramm!

=== Die 6 Zustände ===

Wie man erkennen kann, werden 6 Zustände gebraucht, die sich dann immer wiederholen. Die Kommutierung ist also einfach ein Weiterschalten des Zustandes.
''Diese 6 Zustände sind nicht mit den drei Zuständen von oben (High, Low, Floating) zu verwechseln, das ist ein anderes Thema!''

In einer Tabelle dargestellt würde das folgendermassen aussehen:

{| class="wikitable"
! Zustand || Phase A || Phase B || Phase C || Stromfluss || Komparator-Eingänge
|-
| 1 || PWM || Floating || GND || A --> C || MITTEL <--> NULL_B
|-
| 2 || Floating || PWM || GND || B --> C || MITTEL <--> NULL_A
|-
| 3 || GND || PWM || Floating || B --> A || MITTEL <--> NULL_C
|-
| 4 || GND || Floating || PWM || C --> A || MITTEL <--> NULL_B
|-
| 5 || Floating || GND || PWM || C --> B || MITTEL <--> NULL_A
|-
| 6 || PWM || GND || Floating || A --> B || MITTEL <--> NULL_C
|}

Hinweise:
* Die Nummern in der ersten Spalte entsprechen genau den sechs Zuständen, die auch im obigen Diagramm nummeriert sind (Alle 6 Zustände zusammen bilden einen Zyklus, wie es auch im Diagramm dargestellt ist)
* Den Inhalt der letzten Spalte wird später noch erläutert. Die Bezeichnungen beziehen sich auf die [[#BEMF-Schaltung]].

=== Einsatz der BEMF ===
Das schaut bis jetzt eigentlich wie ein Synchronmotor oder Schrittmotor aus, was ein BLDC im Prinzip auch ist.

Wie schon erwähnt wurde, wird ein BLDC elektronisch kommutiert. Das heisst, die Kommutierung wird nicht einfach stur vorgegeben, sondern es wird immer Rücksicht auf die Ankerposition genommen. Dazu muss man allerdings wissen, wann man die Kommutierung genau auslösen soll.

Dieses Verfahren heißt Block-Kommutierung und ist ein Kompromiss aus Aufwand und Ergebnis:
Idealerweise werden die Ströme im Stator so eingeprägt, dass der Statorfluss dem Rotorfluss immer um 90° vorauseilt. Nur so wir das ideale Drehmoment erzeugt (siehe Literatur zur permanenterregten Synchronmaschine). Allerdings hat dieses Verfahren, auch Feldorientierte Regelung oder Vektor-Regelung genannt, den Nachteil, dass meistens teure Positionssensorik für den Rotor nowendig ist und auch die nötige Rechenleistung stark ansteigt. Die komplette Regelung muss für jede PWM-Periode gerechnet werden, damit sich der Aufwand lohnt.
Im Fall der Block-Kommutierung ist der ideale Kommutierungszeitpunkt also der, bei dem das Stator-Feld dem Rotor-Feld im Mittel um 90 ° vorauseilt. Dieser ideale Kommutierungszeitpunkt ist wegen der als konstant angenommenen Rechenzeit für die Kommutierung drehzahlabhängig.

Zur Erreichung einer höheren Maximaldrehzahl kann das Rotorfeld durch das Statorfeld im sogenannten Feldschwäch-Betrieb geschwächt werden. Es ergeben sich Feldschwäch-(Blind)ströme im Bereich der Nennströme.

Grundsätzlich kann auch ein BLDC nicht ohne Kenntnis der Lage des Rotors kommutiert werden. Und hier kommt die sogenannte Back Electromotive Force (BEMF) zum Einsatz. Von den drei Phasen liegt ja zu jedem Zeitpunkt genau eine Phase in der Luft wie man am Diagramm oben erkennen kann. Aufgrund des drehenden Magnetfeldes im Motor wird an dieser Phase nun eine Spannung induziert. Und genau diese induzierte Spannung gibt nun Auskunft darüber, in welchem Winkel sich der Anker befindet, und daraus kann man dann auch den Zeitpunkt der nächsten Kommutierung bestimmen.

Zusätzlich wird aber auch noch die Sternmittelpunktspannung der drei Phasen benötigt, welche aber leider nicht direkt zur Verfügung steht. Das ist aber kein Problem, mit drei Widerständen kann man sich die selber erzeugen (siehe [[#BEMF-Schaltung]]).

Jetzt sollten die BEMF-Spannungen die Sternmittelpunktspannung ständig kreuzen, was man dann mit einem Komparator erfassen kann. Und den Interrupt, den der Komparator auslöst, ist nun verantwortlich für die nächste Kommutierung.
Der Komparator wird natürlich nacheinander mit den drei Phasen gefüttert, es darf immer nur die Phase an den Komparator angeschlossen sein, die auch in der Luft hängt! In der Tabelle [[#Die 6 Zustände]] sieht man, welche zwei Spannungen der Komparator jeweils vergleichen muss.

Als Komparator kann man übrigens den integrierten nehmen, den es in den AVRs gibt. Diese (alle?) haben auch den benötigten Multiplexer, um zwischen den drei Analogquellen wählen zu können. Näheres dazu im Abschnitt [[#Software]].

== Hardware ==

=== Leistungsteil ===

==== Treiber ====

Um die drei notwendigen Zustände (''Low'', ''High'' und ''Floating'') für jede der drei Phasen realisieren zu können, werden drei Halbbrücken mit Mosfets benötigt. Hier gibt es dann auch schon mehrere Varianten, wie man das aufbauen kann. Grundsätzlich muss man sich mal überlegen ob fertige FET-Treiber oder diskrete Treiber verwendet werden sollen. Die FET-Treiber haben einige sehr schöne Vorteile, deshalb sollte man diese meiner Meinung nach bevorzugen.

Die Vorteile wären:

* Integrierter Kurzschlussschutz mit dead time, ein Softwarefehler kann die FETs nicht zerstören. Das kann in der Entwicklungsphase sehr von Vorteil sein :-)
* Die FETs können mit ordentlicher Geschwindigkeit geschaltet werden, und die Mikrocontroller-Ports werden trotzdem nicht stark belastet. So kann die Wärmeentwicklung der FETs noch etwas reduziert werden.
* Bei Treibern die mit nur einem Eingang zwischen Lowside und Highside Mosfets toggeln (z.B. IR2104), ist der sogenannte „aktiver Freilauf“ bereits in Hardware realisiert und ermöglicht so mit wenig Aufwand eine extrem niedrige Erwärmung der Mosfets. Das ermöglicht schon sehr grosse Ströme auch ohne Kühlkörper!
* Es können günstigere Mosfets verwendet werden, es müssen keine TTL-Kompatible FETs sein. Auch ist eine niedrige Gatekapazität nicht so von Bedeutung wie bei direkter Ansteuerung mit einem Mikrocontroller.
* Je nach dem welchen Treiber man verwendet, kann der Softwareaufwand und die Fehleranfälligkeit deutlich reduziert werden.

Nachteile von Treiber sind:

* Mehr Bauteile auf der Platine.
* Vermutlich insgesamt etwas teurer, auch wenn die FETs günstiger sind.
* Bei vielen Treibern ist eine Minimalspannung von ca. 10V notwendig, damit sie funktionieren. Bei einem fast leeren 3S LiPo Akku könnte das vielleicht schon kritisch werden. Auch darf z.B. beim IR2104 eine Spannung von 20V nicht überschritten werden. Daher kommt (ohne StepUp und StepDown Wandler) eigentlich fast nur noch ein 4S Akku in Frage. Möchte man einen grösseren Eingangsspannungsbereich haben muss man noch entsprechende Spannungsregler einbauen.

Ich persönlich habe es schon mit einem IR2104S probiert, dieser erscheint mir sehr geeignet für diese Aufgabe. Ich betreibe ihn mit einem 4S LiPo, damit läuft das Teil perfekt. Kann ich nur weiterempfehlen!

==== Beispielschaltung ====
[[Datei:BLDC_Leistungsteil_1.png|thumb|right|300px|Beispiel einer Halbbrücke inklusive Strommessung]]
Hier ein Beispiel, wie der Leistungsteil einer Phase aussehen könnte.

Für die exakte Beschaltung der Treiber muss man natürlich dessen Datenblatt studieren!

Hier sieht man auch gleich noch die Strommessung, die man natürlich nicht für jede Phase einzeln aufbauen muss. Man kann sie sogar ganz weglassen, sie könnte aber nützlich sein um eine Überlast des Motores erkennen zu können.

Der Widerstand R20 ist dazu da, dass auf dem Treiber das PWM-Signal liegt, sobald die Leitung „IN_A“ in der Luft hängt (uC Pin als Eingang definiert). So wird nur ein einziger PWM-Ausgang vom Mikrocontroller benötigt für alle drei Phasen, erfordert also kein Soft-PWM oder sonst irgend ein Murks. Diese Schaltung habe ich übrigens beim Mikrokopter-Projekt abgeschaut.

Übrigens muss an die Versorgung unbedingt noch ein grosser Elko gehängt werden, am besten möglichst nahe an die Mosfets (keine langen Leitungen zwischen Elko und Mosfets). Die erforderliche Kapazität hängt davon ab, wieviel Strom der Motor braucht. bei kleinen bis mittleren Motoren sollten so 220uF bis 680uF ausreichend sein.

=== BEMF-Schaltung ===

[[Datei:BLDC_BEMF_schaltung.png|thumb|right|300px|BEMF-Schaltung]]

Ein wichtiger Teil ist aber auch die BEMF-Schaltung. Dabei wird häufig die Schaltung vom Mikrokopter eingesetzt (siehe Schaltung rechts).

Die Schaltung besteht erstmal aus drei Spannungsteilern, die die Phasenspannungen auf ein Spannungsniveau heruntersetzen, das man auf die Mikrokontrollereingänge legen darf. Keramikkondensatoren glätten diese Spannungen, weil die aufgrund der PWM sonst sehr stark ausschlagen. Dann gehen diese drei Spannungen (''NULL_A'', ''NULL_B'' und ''NULL_C'') auf drei ADC-Eingänge des Mikrocontrollers.

Und dann sind da noch die drei Widerstände, die aus den Spannungen ''NULL_A'', ''NULL_B'' und ''NULL_C'' einen virtuellen Sternmittelpunkt bilden. Diese Mittelpunktspannung (''MITTEL'') kommt dann auf den Komparatoreingang ''AIN0'' vom AVR. Diese Spannung soll der Komparator später dann mit jeweils einer der Spannungen ''NULL_A'', ''NULL_B'' und ''NULL_C'' vergleichen um den Kommutierungszeitpunkt bestimmen zu können.

Man kann die Widerstands-/ und Kapazitätswerte auch noch anpassen. Bei höheren Eingangsspannungen muss man darauf achten, dass die Eingänge vom AVR keine zu hohe Spannung abkriegen! Ein Regler, den ich gekauft habe, hat einiges höhere Widerstandswerte und kommt sogar ohne Kondensatoren aus. Hier hat man also durchaus noch Spielraum um ein bisschen zu tüfteln, für den Anfang ist die abgebildete Schaltung aber bestens geeignet.

=== Mikrocontroller ===

Als Mikrocontroller sind viele Typen aus der AVR-Serie geeignet. Bei der BrushlessCtrl wird zum Beispiel ein ATMega168 eingesetzt. Mit diesem habe ich auch mal angefangen, der scheint wirklich gut geeignet zu sein. Es reicht aber auch ein ATMega88 wenn man nicht alle möglichen Protokolle und Ansteuerungsarten (I2C, SPI, PPM) gleichzeitig einbauen will.

Viele Regler verwenden auch einen AT90PWM, vorallem wenn mehrere PWM-Kanäle gebraucht werden.

Übrigens wird bei käuflichen Reglern extrem häufig ein ATMega8 eingesetzt! Wenn man nur Software entwickeln möchte kann man auch einen solchen Regler kaufen und das eigene Programm aufspielen. Bei den [[#Weblinks]] findet man dazu auch noch Informationen.

Um eine Raumzeigermodulation zu implementieren wird dann aber vermutlich schon ein 32-Bit Mikrocontroller nötig sein. Aber wie schon erwähnt ist für ein Modellbaumotor eine Raumzeigermodulation keinesfalls ein must-have.

== Software ==

Bei der Software kommt es jetzt natürlich sehr stark darauf an, wie die Hardware aufgebaut ist. Ich möchte hier aber nicht auf jede Variante eingehen, das gäbe viel zu viel Arbeit. Auch will ich ja kein fertiger Code bereitstellen, sondern nur Hinweise und Tipps geben. Wer nicht selber programmieren will, der kann ja mal die Mikrokopter-Firmware herunterladen, die älteren Versionen davon gibt es auf der Mikrokopter-Seite zum downloaden.

Wichtig sind auf jeden Fall [[#Die 6 Zustände]]. Der Mikrocontroller muss die Phasen jeweils nacheinander so wie in der Tabelle ansteuern. Das ist soweit ja kein Problem, schwierig ist aber immer der richtige Zeitpunkt für die Kommutierung zu finden.

Falls man einen IR2104 oder einen ähnlichen Treiber verwendet, würde die Software ungefähr so aussehen:

* Beim Programmstart wird schonmal der PWM-Ausgang mit einem Timer aktiviert. Die Frequenz liegt normalerweise so im Bereich 12 bis 25kHz. Ich selber verwende 20kHz, da hört man dann auch dieses Pfeifen nicht mehr.
* Der Interrupt vom Analogkomparator muss aktiviert werden, um die Kommutierungszeitpunkte bestimmen zu können.
* Dann habe ich eine Funktion, welche den Zustand (1 bis 6) eins weiterschaltet und die Ausgänge entsprechend setzt. Dabei werden die Pins, die das PWM-Signal enthalten sollen, einfach als Eingang definiert, wie ich schonmal erwähnte.
* Wichtig ist ausserdem, dass bei jeder Kommutierung auch noch der richtige ADC-Kanal auf den Komparator geleitet wird per Multiplexer. Dieser Kanal wird bei jeder Kommutierung eins weitergeschaltet.
* Danach muss nur noch gewartet werden bis der Analogkomparator einen Interrupt auslöst. Sobald dies geschieht, wird die nächste Kommutierung per Timer (30° Verzögerung) ausgelöst, und das Spiel beginnt wieder von vorne.

Je nach Komplexität des BLDC Controllers und des damit verbundenen Programmieraufwands ist es aber auch möglich (wie von sehr vielen Nutzern implementiert) die Kommutierung direkt nach dem Analog-Komparator Interrupt auszulösen - d.h. mit 0° Verzögerung. In diesem Fall spricht man von Phasenvoreilender (phaseadvance) Ansteuerung. Der Motor kann dadurch eine höhere Maximaldrehzahl erreichen, jedoch mit geringerem Drehmoment - die Stromaufnahme ist höher und der Wirkungsgrad geringer (siehe [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01083a.pdf AN1083, Seite 18]). Der Effekt ist ähnlich dem Feldschwächebetrieb einer Asynchronmaschine.

Die Drehzahl des Motors lässt sich jetzt ganz bequem ändern, indem man den Duty-Cycle des PWM-Signales verändert. Der Motor beschleunigt bzw. bremst dann von alleine. Übrigens ist es empfehlenswert, den Sollwert etwas zu "dämpfen", damit keine schlagartigen Änderungen des Duty-Cycles erfolgen können. Vor allem schlagartige Abbremsmanöver können starke Überspannungsspitzen hervorrufen, die den Regler zerstören können!

=== Anlauf ===

So, das war jetzt die Beschreibung für einen Motor, der bereits läuft. '''Bis''' der Motor allerdings mal dreht, muss man anders vorgehen, weil der stillstehende Motor ja keine Komparator-Interrupts auslöst, da keine BEMF vorhanden ist.

Daher muss man den Motor zuerst mit einem starren Drehfeld auf eine gewisse Drehzahl beschleunigen, wie bei einem Schrittmotor. Sobald eine genügend hohe Drehzahl erreicht wurde, kann man in den geregelten Betrieb schalten. Am besten schaltet man dazu einfach alle Phasen ab und aktiviert den Komparator. Sobald der erste Interrupt vom Komparator ausgelöst wird, werden die Phasen wieder eingeschaltet.

Der ganze Startvorgang ist aber schon eine Wissenschaft für sich. Es braucht (nach meiner Erfahrung) viel Zeit und Nerven, bis alles richtig funktioniert. Man kann aber am Anfang den Motor auch von Hand anwerfen, das geht viel einfacher als mit einer Zwangskommutierung. Ein Oszilloskop ist eigentlich auch absolut notwendig, um analysieren zu können was der Regler und die BEMF genau macht.

Ganz wichtig aber an dieser Stelle: '''Wenn der Motor mit einem starren Drehfeld angesteuert wird, sieht die BEMF alles andere als schön aus!''' Das liegt daran, dass der Motor bei jeder Kommutierung beschleunigt, und danach wieder abgebremst wird, der Motor läuft einfach nicht „rund“. Wenn ihr also irgendwas komisches auf dem Oszilloskop seht, ist das kein Fehler in eurer Schaltung, das ist normal bei Zwangskommutierung!

Wenn Ihr die BEMF auf dem Oszilloskop anschauen wollt, könnt Ihr entweder den Motor einfach von Hand drehen, oder ihr dreht den Motor mit Zwangskommutierung hoch, und schaltet dann alle Phasen ab (nicht auf GND, in der Luft hängend). Direkt nach dem Abschalten der Phasen sollte die BEMF einen relativ schönen Drehstrom zeigen (muss ich selbst noch kontrollieren ob das wirklich der Fall ist :-) )

Bis jetzt habe ich es mit dieser Variante aber noch nicht so richtig geschafft, einen brauchbaren Anlaufvorgang hinzukriegen. Ich glaube auch, dass gekaufte Regler das nicht so machen. Diese scheinen nur einen kräftigen Strom auf eine Phase zu geben, und werten dann die entstandene BEMF aus, aus der dann berechnet werden kann, welche Phase als nächstes bestromt werden muss. So richtig habe ich das aber noch nicht angeschaut, '''vielleicht weiss hier jemand besser Bescheid und könnte es hier beschreiben?'''

Das Prinzip eines Anlaufvorgangs eines sensorlosen BLDC ist folgendes:
- Man präge ein Feld ein, bei dem angenommen werden muss, dass der Motor diesem ab Stillstand auch folgt.
- Sobald diese Annahme durch Auftreten eines durch BEMF erzeugten Ereignisses bestätigt wird, kann in den geregelten Betrieb umgeschaltet werden.

=== Komparator ===

Wenn man sich für die Kommutierungs-Erkennung per Analogkomparator entscheidet, muss man noch ein sehr nützliches Feature von den AVRs kennen. Da man ja abwechslungsweise drei verschiedene Signale (BEMF_A...C) mit der Mittelpunktspannung vergleichen muss, aber nur ein einziger Analogkomparator vorhanden ist, muss man den sogenannten Analog-Multiplexer benutzen. Mit diesem in den AVRs integrierten Multiplexer kann man nun die Spannung am Pin "AIN0" mit einem beliebigen Analogeingang (ADC0...ADC7) vergleichen. Natürlich kann man nicht mehrere Kanäle gleichzeitig anwählen, da es nur einen einzigen Komparator gibt. Das ist für unsere Anwendung allerdings kein Problem, wir müssen immer nur eines der BEMF-Signale mit der Mittelpunktspannung vergleichen.

Näheres dazu und wie man den Multiplexer benutzt erfährt man im Datenblatt des verwendeten Mukrocontrollers. Der entsprechende Abschnitt heisst "Analog Comparator Multiplexed Input" (unter "Analog Comparator").

=== Schnittstellen ===

Man kann nun den Sollwert der Drehzahl wahlweise über einen PPM-Eingang, über [[UART]], [[SPI]], [[I2C]] oder mit einem Potentiometer vorgeben. Welche Ansteuerung man wählt hängt davon ab, wie und wo der Motor eingesetzt werden soll und ist deshalb jedem selber überlassen.

== Bildmaterial ==
=== Oszillogramme ===

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_Phasen_PWM.png|300px]]

Die drei Phasen während dem geregelten Betrieb, die BEMF ist sehr schön zu erkennen (immer zwischen den Zuständen "PWM" und "LOW").

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_Phasen_Vollgas.png|300px]]

So sehen die drei Phasen bei Vollgas aus (100% PWM). Die BEMF ist jetzt sogar so steil, dass sie die beiden Zustände ''Low'' und ''High'' mit einer fast perfekten Geraden verbindet!

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_BEMF_richtig.png|300px]]

* Gelb: Phase A, BEMF sehr schön erkennbar
* Blau: Mittelpunktspannung
* Rot: BEMF von Phase A (nach der BEMF-Schaltung!)
* Grün: Komparator-Interrupts (steigende Flanke) Jeder dritte Interrupt gehört zur Phase A, die anderen Interrupts stammen von den anderen Phasen, die nicht auf dem Bild zu sehen sind.

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_BEMF_falsch.png|300px]]

So kann z.B. die BEMF während der Zwangskommutierung aussehen. Dadurch werden auch zu viele Komparator-Interrupts (Grün, jede Flanke) ausgelöst. Kein schöner Anblick...

[[Datei: BLDC_Oszillogramm_Anlauf_1.png|300px]]

So sieht der Anlaufvorgang bei einem gekauften Regler aus. eine extrem kurze Geschichte im Vergleich mit meinen paar Umdrehungen mit Zwangskommutierung. Wer kennt das Geheimnis?

=== Layouts ===

Als Anregung, wie so ein Regler aussehen könnte (nur 40x26mm klein, inklusive Optokoppler, drei Treibern und drei schönen Stecker!):

[[Datei: BLDC_Eagle3d_top_1.jpg|300px]]

[[Datei: BLDC_Eagle3d_bot_1.jpg|300px]]

Der HCPL-0600 auf der Unterseite ist übrigens ein Optokoppler um das PPM-Eingangssignal galvanisch zu entkoppeln. Ist nicht zwingend nötig, war aber grad Platz da... :-)

== Siehe Auch ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/248509 Diskussion zum Artikel]
* [[BLDC Demo Board]]
* [[Treiber]]
* [[Mosfet-Übersicht]]
* [[Leiterbahnbreite]] Unbedingt beachten bei grösseren Strömen!
* [[Kühlkörper]] Bei sehr hohen Strömen evtl. nötig

== Weblinks ==
* [http://www.atmel.com/Images/doc8012.pdf AppNote AVR444 von Atmel]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00885a.pdf BLDC Theorie(AN885 Microchip)]
* [http://www.mikrokopter.de/ucwiki/BrushlessCtrl BrushlessCtrl vom Mikrokopter]
* [http://svn.mikrokopter.de/listing.php?repname=BL-Ctrl& Software vom Mikrokopter Brushless-Regler]
* [http://home.versanet.de/~b-konze/ Die Seite von B. Konze, einer der Pioniere in diesem Bereich]
* [http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1513678 Ein Thema auf rcgroups.com (Englisch) wo einige käuflichen Regler näher angeschaut wurden und eine eigene Firmware angeboten wird]
* [http://rmmx.gmxhome.de/bldchv/start.html Ein Regler-Projekt für etwas grössere Motoren]
* [http://www.fc00.de/quadrokopter_6_kw.htm Regler für sehr grosse Motoren]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01083a.pdf Appnote AN1083 von Microchip, sehr detailliert]
[[Kategorie:Motoren]]

Konstantstromquelle

2012-08-16T06:59:16Z

193.27.220.254: /* LM2576 Step Down */

Eine '''Konstantstromquelle''' ist eine Schaltung, deren Zweck es ist, den Strom durch eine Last (z. B. eine [[LED]]) möglichst konstant zu halten, das heißt Änderungen des Stroms durch Variationen der Betriebsspannung und/oder des Lastwiderstands entgegen zu wirken.

Es gibt viele verschiedene Schaltungen, die zu diesem Zweck eingesetzt werden. Sie unterscheiden sich in ihrer Präzision, der minimalen und maximalen Betriebsspannung, und dem Bauteilaufwand. Es sollen hier nur einige besonders einfache Schaltungen vorgestellt werden.
<div class="toclimit-2">
__TOC__
</div>

== Konstantstromquelle mit J-FET ==

=== Beschreibung ===

Eine sehr einfache Konstantstromquelle lässt sich mit einem [[FET|JFET]] realisieren. Der resultierende Strom ist durch den verwendeten FET bestimmt, dabei wird die Eigenschaft genutzt, dass der JFET selbstleitend ist, also bei einer Gate-Source-Spannung von 0V seinen maximal möglichen Strom leitet und bei ansteigender negativer Gate-Source-Spannung U_GS den Drain-Source-Kanal zunehmend abschnürt. Es werden Bauteile angeboten, bei denen die Verbindung zwischen Gate und Source des FET schon intern vorgenommen wurde (Konstantstromdiode, engl. current regulator diode). Diese werden mit engeren Toleranzen gefertigt und erlauben daher eine genauere Definition des Stroms. Außerdem benötigen diese keinen Widerstand in der Sourceleitung und brauchen damit weniger Spannungsabfall zum Betrieb.

=== Vorteile ===

* Großer Betriebsspannungsbereich, nach oben nur durch die maximale Drain-Source-Spannung (V_DS) des FETs und seine maximale Verlustleistung begrenzt.
* Einfachster Aufbau

=== Nachteile ===

* Beeinflussung durch Toleranzen der Fertigungsparameter des FET, typ. +/- 10%
* hohe Sättigungsspannung über dem FET, typ. 1-3V
* nur mäßig temperaturstabil
* selbstleitende FETs für Ströme größer als 30mA sind selten und entsprechend teuer<ref>Es gibt aber einige Depletion-Mode Mosfets mit sehr hohen Sperrspannungen und z.T. auch grösseren Strömen.</ref>

=== Schaltung ===

[[Bild:Konstantstrom.gif]]

=== Weblinks ===
* [http://www.vishay.com/docs/70596/70596.pdf Vishay AN103 - The FET Constant-Current Source/Limiter]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm ELKO: FET als Konstantstromquelle]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm ELKO: Der Transistor-LED-und der FET-Konstantstromzweipol]
* [http://home.arcor.de/slotracingtechnik/homepage/bd256b.htm Konstantstromquelle für Leuchtdioden mit dem BF256B]
* [[Mosfet-Übersicht#N-Kanal J-FET | Liste von J-FETs]]
* [http://search.datasheetcatalog.net/key/LM334 LM334] betagter, aber guter IC, programmierbare Konstantstromquelle mit 1µA-10mA, 0,8-1V Spannungsabfall, kann per Transistor auf deutlich größere Ströme erweitert werden.

== Konstantstromquelle mit bipolaren Transistoren ==

[[Datei:Ksq.png|thumb|right|231px|UBE-Konstantstromquelle]]
Die auch als UBE-Konstantstromquelle bekannte Stromquelle funktioniert folgendermassen:

Wenn die Spannung über R1 die Basis-Emitter-Flussspannung (verwendeter BC546: 0,6V) von T2 überschreitet, schaltet T2 durch. Dadurch wird die Basis von T1 geräumt und damit gesperrt. Der Strom durch T1 und damit die Spannung über R1 sinkt, wodurch T2 wieder zu sperren beginnt, was T1 wieder leiten lässt. So pendelt diese Schaltung auf die konstante BE-Spannung von ca. 0,6..0,7V – je nach verwendetem Transistor – über R1 ein. Weil R1 konstant ist hat dies einen konstanten Strom durch T2 zur Folge.
R1 berechnet sich daher wie folgt:

:<math>
\begin{align}
R & = \frac{U}{I}\\
R1 & = \frac{U_{BE,T2}}{I_{\text{soll}}} = \frac{0.6\text{V}}{I_{\text{soll}}}
\end{align}
</math>

R2 wird so ausgelegt, dass T1 grundsätzlich sättigen kann. Siehe dazu [[Basiswiderstand]]. Ein guter Richtwert bei 5V Vcc ist 4,7kΩ.

Anstatt '''T2''' kann auch eine Leuchtdiode verwendet werden, dazu den Basisanschluss weglassen. Die LED leuchtet auf, wenn die Stromquelle regelt, und verlischt bei Leerlauf. So lassen sich einfache Konstantstrom-Ladegeräte mit Kontrollanzeige aufbauen.

Eine temperaturstabile Präzisions-Stromquelle entsteht durch Ersetzen von '''T2''' durch einen TL431[http://www.mikrocontroller.net/part/TL431].

=== Vorteile ===
* gut bei niedriger Betriebsspannung, da Schaltung bereits mit kleiner Restspannung von
:: <math>U_{BE,T2}+U_{CE,T1} \approx 0{,}65\,\text{V}+0{,}15\,\text{V}</math>
: am Transistor läuft und die Regelung auch dann erfolgt, wenn nur noch wenige hundert mV zwischen Kollektor und Emitter des Transistors T1 anliegen.
* Ausschließlich "Allerweltsteile", d.h. kann aus Resten aus der Bastelkiste aufgebaut werden

=== Nachteile ===
* nicht temperaturkompensiert. Strom schwankt um
:: <math>\frac{\Delta U_{BE}}{R1} \quad\text{ mit }\quad \Delta U_{BE} \left(\Delta\vartheta\right) \approx -1{,}7 \,\frac{\text{mV}}{\text{K}} \cdot \Delta\vartheta</math>
: Das sind etwa 2,6% pro 10°C

[[Datei:Ksq_2T_sim.svg|thumb|right|300px|Analyse bei steigender Versorgungsspannung]]

=== Weblinks ===
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm ELKO: Transistor als Konstantstromquelle]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/currled.htm ELKO: Die Transistor-LED-Konstantstromquelle mit ein oder zwei Transistoren und Konstantstromquelle mit Bandgap und Opamp]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/curr2pol.htm ELKO: Der Transistor-LED-und der FET-Konstantstromzweipol]
* [http://www.ferromel.de/tronic_6.htm Verschiedene Konstantstromquellen mit Beschreibung]
* [http://www.elexs.de/kap5_9.htm Konstantstromquelle bei ELEXS]
{{Absatz}}

== Konstantstromquelle mit Operationsverstärker und Transistor ==

[[Datei:Ksq_opv.png|thumb|right|231px|Konstantstromquelle mit OPV und Bipolartransistor]]

Der Strom, welcher konstant gehalten werden soll, wird durch R2 gemessen (Shunt). Der OPV arbeitet als Spannungsfolger und versucht, die Spannung am - Eingang so groß wie am + Eingang zu halten. Ist z.B. die Spanunng am - Eingang etwas kleiner als am + Eingang (Bruchteile von mV!), dann steigt die Ausgangsspannung des OPV um einige mV und erhöht damit die Basis-Emitter-Spannung von T1 und damit den Basisstrom. Dadurch fließt ein höherer Kollerktorstom, welcher wiederum einen höheren Spannungsabfall über R2 verursacht, bis die Spannungen am - und + Eingang des OPV wieder absolut gleich sind (die Offsetspannung wird hier zunächst vernachlässigt). Die Beispielschaltung hier ist bei ausreichender [[Kühlkörper|Kühlung]] für T1 für ca. 1A brauchbar. Der Strom wird mit 0-100mV eingestellt.

Nachteilig ist, dass der Basisstrom von T1 nicht durch die Last fließt, aber durch R2 und somit die Konstantstromregelung verfälscht. Als Gegenmaßnahme nutzt man einen Darlingtontransistor mit sehr hoher Stromverstärkung von 1000 und mehr, was bedeutet, dass der verfälschende Basisstrom nur noch 1 Promille Fehler verursacht. Oder noch besser einen MOSFET, dieser hat Gateströme (Leckströme) im Bereich von unter einem Mikroampere. Dieser Fehler fällt bei 99,9% der Anwendungen nicht ins Gewicht. Prüfen sollte man dabei, dass der MOSFET für [[FET#Linearbetrieb_von_MOSFETs | Linearbetrieb]] geeignet ist, denn das sind viele Hochleistungs-MOSFETs nicht! Hier wird noch ein zusätzlicher Widerstand vor dem Gate des MOSFETs geschaltet, um die hohe Kapazität des Gates vom OPV-Ausgang zu entkoppeln, welche viele OPVs wieder instabil machen würde.

[[Datei:Ksq_opv_mosfet.png|thumb|right|231px|Konstantstromquelle mit OPV und MOSFET]]

Wichtig sind R1 und C1. In vielen Schaltungen im Internet fehlen sie, die Spannung über R2 geht direkt an den - Eingang des OPV. Das ist aber falsch und funktioniert oft nur durch Zufall. Denn R1 und C1 sind wichtig zu Frequenzgangkompensation des OPV. Die Schaltung ist ein Regelkreis und diese sind für notorische Instabilitäten bekannt, d.h. sie schwingen. Durch Rechnung oder Probieren muss der richtige Wert für R1 und C1 gefunden werden, bei der die Stromquelle ausreichend schnell regiert ohne zu schwingen. Testen kann man das u.a. dadurch, dass man einen Sprung auf den Eingang gibt, z.B. mit einem Funktionsgenerator oder einfach einem NE555 als Taktgeber. Dabei beobachtet man die Spannung über R2 mit dem Oszilloskop, ggf. auch am Ausgang des OPV. Hier sieht man wie schnell die Stromquelle reagiert und ob sie schwingt.

=== Vorteile ===
* Größe Ströme können sehr genau und schnell geregelt werden, nur durch T1 und dessen Kühlung begrenzt
* einfacher Aufbau mit Standardkomponenten
* wird oft als Stromregler in elektronischen Lasten benutzt

=== Nachteile ===
* bei sehr hohen Stömen muss man eine Vierdrahtmessung an R2 vornehmen
* hohe Verlustleistung bei kleinen Lastwiderständen und hoher Betriebsspannung (lineare Stromquelle)
* nur Einquadrantenbetrieb möglich

=== Weblinks ===
*Analog by Design Show - Hosted by Bob Pease
** [http://www.youtube.com/watch?v=411f0DvXu18 Konstantstromquellen]
** [http://www.youtube.com/watch?v=2N6cjGS7lUE Präzise 1A Konstantstromquelle ]

== Stromspiegel als Konstantstromquelle ==

[[Datei:Stromspiegel als Konstantstromquelle.svg|miniatur|Stromspiegel mit Widerstand]]
Bei stabiler Versorgungsspannung eignet sich ein Stromspiegel mit Widerstand als Spannungs-Stromwandler und findet sich beispielsweise in älteren Operationsverstärkern wie dem LM741. Das Konzept des Stromspiegels wird an dieser Stelle nicht weiter erläutert.

Die Widerstände R2 und R3 reduzieren die Auswirkungen von Bauteiltoleranzen und der Temperaturdrift. Als grober Richtwert sollte deren Spannungsabfall 0,2 V oder mehr betragen. T1 und T2 sind identische Transistortypen (z.B. BC557B), die idealerweise von einer Bauteilrolle stammen.

Bei geeigneter Wahl von R2 und R3 oder Parallelschaltung von Transistoren wird aus dem Stromspiegel ein Stromvervielfacher. Bei gleichen Transistoren und gleichen Widerständen entsteht ein 1:1 Stromspiegel.

Berechnung:

UB und der gewünschte Strom I sind bekannt

:<math>I_{ref} = \frac{U_B - 0{,}65 V}{R1+R2}</math> (Ausgangsformel)
:<math>R3 = R2</math> (1:1 Stromspiegel)
:<math>I = I_{ref}</math>
:<math>R1 + R2 = R_g = \frac{U_B - 0{,}65 V}{I}</math>
:<math>U_{R2} \approx 0{,}2 V</math>
:<math>R2 = \frac{U_{R2}}{I}=\frac{0{,}2 V}{I}</math>
:<math>R1 = R_g - R2</math>

=== Vorteile ===

* wenige, günstige Bauteile
* sehr einfache Konstruktion
* mäßiger Spannungsabfall (ca. 1V)
* schnell da keine ausgeprägte Rückkopplung vorhanden
* zur Stromsenke umformbar (Überkopf stellen und npn-Typen verwenden)

=== Nachteile ===

* geringer Wirkungsgrad, doppelt wegen Referenzstrom
* mäßig hoher Quellenwiderstand (einfacher Stromspiegel)

== PTAT-Konstantstromquelle ==

:→ siehe [[PTAT-Stromquelle]]

== Konstantstromquelle mit Linearreglern ==

=== Grundschaltung mit LM317 ===

[[Bild:LM317_constant_current.png|thumb|right|280px|Konstantstromquelle mit LM317]]

Eine sehr einfache, günstige und doch genaue Konstantstromquelle kann mittels LM317 aufgebaut werden. Für einen LED Strom von 20mA ist ein R1 von 62,5 Ω erforderlich, praktisch wird man 68Ω wählen. Dabei ist zu beachten, daß die Eingangsspannung ''V''in mindestens 3,5V + ''U''f,LED (Flußspannung der LED) betragen muss.
{{Absatz}}

==== Vorteile ====

* temperaturstabil
* sehr wenige, billige Bauteile

==== Nachteile ====

* Überschwinger beim Einschalten können vorkommen, so dass sensible Lasten zerstört werden können.
* Hohe Spannungsabfall über der Schaltung von mind. 3,5V
* Verlustleistung
:: <math>PV_\text{LM317} = I_\text{out}\cdot (V_\text{in}- U_\text{f,LED} -1,25\,\mathrm V)</math>
* Abhängig vom Gehäuse ist bei höheren Eingangsspannungen ein [[Kühlkörper]] am LM317 nötig:
** TO220: 1W
** TO92: 500mW
** SO-8: 600mW
* Bei niedrigen Strömen unter 3.5 mA ungenau (min. Load Current 3.5 mA laut Datenblatt)

==== Schrittweise einstellbare Variante ====

Eine schrittweise voreinstellbare Variante der Grundschaltung wurde 2008 von einem Mitarbeiter von National Semiconductor (Hersteller des LM317) im EDN-Magazin vorgestellt: [http://www.edn.com/contents/images/6566536.pdf Programmable current source requires no power supply]. Dabei ist hier mit ''programmable'' manuell voreinstellbar gemeint, nicht Mikrocontroller-gesteuert. Auch der Teil des Titles ''requires no power supply'' ist irreführend. Die Konstantstromquelle benötigt sehr wohl eine externe Stromversorgung. Die Schaltung benötigt lediglich keine zusätzlichen Hilfsspannungen, entspricht sie doch der oben genannten Grundschaltung.

Mittels dreier 0−9 BCD-Schalter werden geschickt gewählte Widerstände zwischen ADJ und OUT parallel geschaltet. Die Widerstände sind so gewählt, dass der erste Schalter mit seinen zehn Stellungen und Widerständen zwischen 0 mA und 9 mA in 1 mA Schritten zum Gesamtstrom beiträgt, der zweite 0 mA bis 90 mA in 10 mA Schritten und der dritte 0 mA bis 900 mA in 100 mA Schritten.

In dieser Kombination ergibt das eine einstellbare Konstantstromquelle bis 999 mA in 1mA-Schritten bei rund 2% Genauigkeit.

Insgesamt werden

* 45 Widerstände, alle 1%, 1/4 W
** 15 × 1,24 kΩ
** 15 × 124 Ω
** 15 × 12,4 Ω
* ein LM317
* drei 0−9 BCD-Schaltern und
* Gehäusematerial (Gehäuse, Kühlkörper für den LM317, Polklemmen, ...)
benötigt.

Der LM317 wird bei dieser einstellbaren Stromquelle gerade noch innerhalb seiner Spezifikation betrieben - wenn man den Spannungsabfall über ihn gering hält. Im Stromquellen-Beispiel im Datenblatt wird ein maximaler Widerstand von 120 Ω genannt, wohingegen die einstellbare Stromquelle bis zu 1,24 kΩ (nominell 1 mA Ausgangsstrom) und ∞ Ω (offen, nominell 0 mA Ausgangsstrom) verwendet. Mit etwas Geduld kann man aus dem Datenblatt herauslesen, dass 1,24 kΩ gerade noch ausreichen, damit die Regelung des LM317 nicht aussetzt. Dies findet man im Datenblatt in der Graphik ''Minimum Operating Current'' und im Beispiel ''1.2V-20V Regulator with Minimum Program Current''. Mit ∞ Ω ist man definitiv außerhalb des Arbeitsbereiches.

Der Strom bei der Einstellung 000 mA (Widerstand → ∞ Ω, d.h. offen) entspricht nicht 0,0 mA, sondern dem Strom aus dem ADJ-Anschluss für den nicht spezifizierten Fall, dass der LM317 außerhalb seines Arbeitsbereiches betrieben wird. Die im Datenblatt angegebenen 50 µA (typ.), 100 µA (max.) für den Arbeitsbereich können dabei je nach Exemplar überschnitten werden und sind nicht konstant.

Die Messung an neueren Chargen (gefertigt nach 2006) des LM317 diverser Hersteller zeigt, dass auch 1mA nicht sicher erreichbar sind. Es ist vielmehr so, das diese KSQ erst korrekt ab 003 mA bis hoch zu den 999 mA funktioniert. Das heißt konkret, die Einstellungen 000 mA, 001 mA und 002 mA sind nicht mehr stromstabilsiert. Das sollte man beachten, sofern man unbedingt den LM317 bei sehr kleinen Strömen einsetzen möchte.

In der Praxis lohnt es sich besonders bei kleinen Strömen ein Strommessgerät in Reihe zu schalten. Dabei ist Vorsicht bei billigen Multimetern geboten<ref>Bei billigen Multimetern ist auch aus anderen Gründen immer Vorsicht geboten. Siehe [http://gps.sozialnetz.de/global/show_document.asp?id=aaaaaaaaaaaajxn Schwerpunktaktion „Handmultimeter“ der hessischen Marktüberwachung ...]</ref>. Deren niedrige Strommessbereichen sind häufig mit einer 200 mA oder 250 mA Schmelzsicherung abgesichert. Schaltet man die Stromquelle versehentlich über 200 mA, beziehungsweise 250 mA, ist ein Sicherungswechsel fällig.

==== Weblinks ====

* National Semiconductor Datenblatt [http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf LM117/LM317A/LM317 3-Terminal Adjustable Regulator]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/konstantstrom.php Passenden Widerstand für Konstantstromschaltung mit LM317 berechnen]
* [http://www.lumitronixforum.de/viewtopic.php?t=2611&highlight=lm317 Einfachste Konstantstromquelle mit dem LM317]
* [http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Strom/Quelle/Stromquelle.html Konstantstromquelle bis 3A mit LM2576]
*[http://www.edn.com/contents/images/6566536.pdf Programmable current source requires no power supply]

==== Preise ====

; LM317:
* TO3: 1,90 €
* TO-220: < 0,25 €
* TO-92: < 0,15 €
* SO-8: < 0,20 €

=== Andere Linearregler ===

Der zuvor beschriebene LM317 eignet sich besonders gut als Stromquelle, da er seine Regelspannung auf der 'high-side' erwartet (1,25 V zwischen Vout und ADJ) und man den Regelpfad als Konstantstrompfad missbrauchen kann (ADJ als Ausgang nach GND, wobei der Strom über den Widerstand und nicht von ADJ geliefert wird)).

==== Mittels Shunt und Messverstärker ====

Die meisten anderen Linearregler messen ihre Regelspannung im Bezug auf GND. Um einen solchen Regler als Konstantstromquelle zu benutzen, kann man einen Stromsensor und einen Messverstärker verwenden. Letzterer steuert dann die Regelung des Linearreglers. Maxim hat in [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/921] ein Beispiel veröffentlicht, das so oder so ähnlich auch mit anderen Linearreglern funktioniert. Maxim misst den Strom auf der Eingangsseite. Vorteil: der Innenwiderstand des Ausgangs des Linearreglers wird durch den Messwiderstand nicht erhöht. Nachteil: Der Eigenverbrauch des Linearreglers wird mitgemessen.

Man kann den Strom auch auf der Ausgangsseite messen.

Das gleiche Prinzip funktioniert für Schaltregler, siehe zum Beispiel [[#LM2576_Step_Down| LM2576 Step Down]] auf dieser Seite.

==== Im Regelpfad - High-Side ====

.-----------.
VCC IN | | OUT
------------o o------>----.
| | I | |
| | | |
| | .-. |
| | | | |
| | | | Rload, R1 |
| | '-' |
| | | |
| | FB | |
| o------<----o |Vout
| | Iref | | |
| | | | |
| | .-. | |
| | | | | Vref |
| | | | R2 | |
'-----o-----' '-' | |
| GND | | |
| | | |
=== === v v
GND GND

Iref <1, R2) zwischen Ausgangsspannung (Vout) und Masse (GND) eingestellt. Der Spannungsteiler wird dabei so dimensioniert, dass eine vorgegebene Spannung Vref (meist 1,25 V) gegen GND an der Anzapfung des Spannungsteilers abfällt, die dann zum Regeleingang des Linearreglers geführt wird. Dabei wird üblicherweise angenommen, dass der Strom Iref in den Regler hinein vernachlässigbar ist.

Dann gilt für den Strom I im Spannungsteiler:

:<math>I = I_{R_1} = I_{R_2} = \frac{V_\text{out}}{R_1 + R_2}</math>

und

:<math>I_{R_2} = \frac{V_\text{ref}}{R_2}</math>

Der Strom I im Spannungsteiler ist somit alleine durch Wahl von R2 bestimmt und unabhängig von R1 bei vorgegebenem R2.

Ersetzt man daher R1 durch die Last, so erzeugt der Linearregler durch Steuerung von Vout einen konstanten Strom

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>I = \frac{V_\text{ref}}{R_2}</math>
|}

durch die Last.

Dabei muss man die Grenzen des Linearreglers beachten:

Der maximale Strom ''I''max des Reglers darf nicht überschritten werden. Damit die Annahme gilt, dass der Reglerstrom ''I''ref gegenüber dem Strom ''I'' im Spannungsteiler vernachlässigbar ist muss R2 klein gegenüber dem Innenwiderstand des Regeleingangs sein. Dass bedeutet, dass R2 so zu wählen ist, dass immer gilt:

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>\frac{V_\text{ref}}{I_\text{max}} \leqq R_2 \ll R_\text{in,ref} = \frac{V_\text{ref}}{I_\text{ref}}</math>
|}

Es muss ein Minimalstrom ''I''min durch den Spannungsteiler fließen, damit die Regelung nicht aussetzt. Für diesen Strom gilt gegenüber dem Regelstrom ''I''ref:

:<math>I_\text{min} = \frac{V_\text{out,min}}{R_1 + R_2} \gg I_\text{ref}</math>

Mit

:<math>V_\text{out,min} = V_\text{ref}\,</math>

folgt

:<math>R_1 \ll \frac{V_\text{ref}}{I_\text{ref}} - R_2 = R_\text{in,ref} - R_2</math>

Angenähert:

:{|cellpadding="2" style="border:2px solid #ccccff"
|<math>R_\text{load} \approx R_1 \ll \frac{V_\text{ref}}{I_\text{ref}}</math>
|}

Neben diesen Einschränkungen ist auch zu beachten, dass Die Last R1 auf der High-Side hängt und nicht gegen GND.

== Konstantstromquelle mit Schaltregler ==
Am günstigsten erscheinen Tiefsetzsteller (StepDown-Schaltregler), die mit einer großen Drossel im nichtlückenden Bereich arbeiten. Dann ist der Strom-Ripple (Wechselspannungsanteil) durch die Induktivität und Schaltfrequenz vorgegeben. Ein weiters Glätten des Stromes ist dann gar nicht mehr erforderlich. Es sind nahezu beliebig große Gleichströme bereitstellbar.
=== MC34063, Step Up ===
==== Beschreibung ====
Der Ausgangsstrom beträgt 1,25V/Rx. Die Stromquelle ist '''nicht''' kurzschlussfest. Der Widerstand Rsc dient der Strombegrenzung der einzelnen Strompulse (Schaltregler), was u.a. einen gewissen Überlastschutz für den MC34063 darstellt. Rsc = 0.3/I_max, wobei I_max der maximale Pulsstrom ist und dieser kleiner 1.5A sein muss, weil der IC nicht mehr hergibt. In den meisten Anwendung nimmt man hier 0,22Ω oder mehr.
Das Ganze kann man z. B. für mehrere LEDs in Reihe verwenden um diese mit
5V oder mit 4x 1,5V Batterien zu betreiben. Weiterhin ist zu beachten,
dass die Schaltung nicht leerlauffest ist: Im Leerlauf läuft die
Spannung auf >40V, und dann geht der MC34063 kaputt. Daher sollte man
zur Sicherheit eine Z-Diode parallel zum Ausgang legen, deren Z-Spannung 2..3V über der maximal zu erwartenden Ausgangsspannung liegt, wenn es
passieren kann, dass die Last abgeklemmt wird.
Aufgrund des Elkos am Ausgang ist die Stromquelle recht träge. R1 dient dazu den MC34063 vor dem Stromstoß zu schützen, wenn sich der Elko in eine zu kleine Last entlädt und der Strom kurzzeitig höher als der eingestellte Wert wird.
Die Bauteilwerte sind alle relativ unkritisch. Je nach Betriebsspannung sind die Bauteilwerte etwas anzupassen um den optimalen Wirkungsgrad und die beste Performance zu erzielen. Die eingezeichneten Bauteilwerte sind für geringe Ströme (<100mA) und Eingangsspannungen zwischen 5 und 15V ausgelegt. R2 sollte bei hohen Spannungen vergrößert werden. Wie man die Werte genau berechnet, steht in der Application Note AN920/D.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN920-D.PDF

Stromquellen sollten grundsätzlich ''keinen'' Ausgangselko aufweisen! Wie die Schaltregler-Schaltung dann stabil arbeitet muss gesondert herausgefunden werden.

==== Schaltung ====

[[Bild:mc34063_constant_current.gif]]

==== Vorteile ====
* überschüssige Spannung wird nicht verheizt

==== Nachteile ====
* nicht kurzschlussfest
* ohne Z-Diode D2 nicht leerlauffest
* träge beim Einschalten

=== MC34063, Step Down ===
==== Beschreibung ====

Die Step-Down Version funktioniert im Prinzip genauso wie die normale, lineare Konstantstromquelle, nur dass die ungenutzte Spannung nicht sinnlos verheizt wird. Die Eingangsspannung muss mindestens 2V größer sein als die Ausgangsspannung.

Diese Version ist auch ohne die Z-Diode leerlauffest. Kurzschlussfest wird sie durch Rsc. Allerdings entlädt sich der Elko erstmal in die Last, wenn man diese im Betrieb anklemmt. Dadurch kann die Last und der MC34063 beschädigt werden, der Widerstand R1 verhindert aber letzteres.

Bei der Step-Down Version kann man die Elkos etwas kleiner machen, als bei der Step-Up Version, da der Stromfluss durch die Spule in die Last nahezu konstant ist. Wenn man die Spule vergrößert, wird der Strom gleichmäßiger und man kann die Elkos verkleinern. Allerdings wird der Wirkungsgrad aufgrund des höheren Gleichstromwiderstands der Spule schlechter und die Schaltung reagiert langsamer auf Laständerungen. Wie immer ist es also ein Kompromiss zwischen Wirkungsgrad, Kosten und Bauteilgröße.

Konstantstromregler sollten grundsätzlich ''keinen'' Ausgangskondensator haben, weil dieser den gewünschten Regeleffekt zunichte macht. Wie die Rückführung zum Regelverstärker im Schaltregler regelschwingungsfrei gemacht wird muss dann gesondert herausgefunden werden.

==== Schaltung ====

[[Bild:mc34063_constant_current_2.gif]]

==== Vorteile ====
* überschüssige Spannung wird nicht verheizt
* leerlauf
* kurzschlussfest

==== Nachteile ====
* träge beim Ausschalten

Besser ist hier eine [[Konstantstromquelle fuer Power LED]].

=== LM2576 Step Down ===
In einem [http://www.mikrocontroller.net/topic/97838#new Beitrag] im Forum wird folgende [http://www.mikrocontroller.net/attachment/34179/current_source.pdf Schaltung] genannt. Der vollständige Artikel ist [http://www.ednindia.com/article-621-switchingregularformsconstantcurrentsource-Asia.html hier] verfügbar.

== Konstantstromquelle mit Komparatoren ==
=== Einfache Abwärtswandlung (Vout < Vin)===

==== Beschreibung ====

Diese Schaltung wurde eigentlich für 1W LEDs entworfen, kann aber sicherlich auch anderweitig verwendet werden. Sie ähnelt sehr der eines vollintegrierten Schaltreglers wie MC34063 oder LM2576, ohne jedoch einen solchen zu verwenden.
Der Komparator vergleicht den Spannungsabfall über einem Shunt mit dem einer Referenzspannungsquelle. Ist die Spannung über dem Shunt zu groß, so schaltet er ab und der P-Kanal MOSFET sperrt. Umgekehrt, ist die Spannung über dem Shunt kleiner als die Referenzspannung, leitet der P-FET. Q4 arbeitet als [[Konstantstromquelle]] und sorgt dafür, dass die Gateansteuerung auch bei unterschiedlichen Versorgungsspannungen immer gleich bleibt. Die Referenzspannung von 100mV wird hier einfach durch eine Z-Diode und einen Spannungsteiler eingestellt. Für D4 muss eine schnelle Diode eingesetzt werden, entweder eine Schottkydiode oder schnelle Siliziumdiode! Q2 und Q3 dienen als sehr einfacher [[FET|MOSFET]]-[[Treiber]]. D3 ist nur aus Sicherheitsgründen vorhanden, um die Gate-Source Spannung des MOSFETs zu begrenzen, sie kann ggf. auch weggelassen werden. Über den Anschluß PWM kann ein invertiertes [[PWM]]-Signal zur Dimmung eingespeist werden. Hierbei muss das PWM-Signal im HIGH-Zustand größer als ca. 1V sein, ein einfaches 3,3V oder 5V Logiksignal ist also voll OK.

Der Ausgangsstrom kann durch Veränderung von R1 eingestellt werden. Der Wert kann einfach über die Formel

<math>I_{aus}=\frac{V_{Ref}}{R1} = \frac{100mV}{R1}</math>

bestimmt werden.

==== Schaltung ====

Platinendatei im Eagle-Format gibt es [http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/3/38/LED_Stromregler.sch hier].

[[Bild:LED_Stromregler.png|thumb|left|600px| Einfacher Stromregler aus Standardbauteilen]]

[[Bild:LED_Stromregler_brd.png|thumb|left|600px| Beispiel eines Platinenlayouts]]

{{clear}}

==== Vorteile ====

* Kurzschlussfest
* guter Wirkungsgrad bei hohen Eingangsspannungen, Energie wird nicht wie bei einem Linearregler in Wärme umgesetzt
* einfachste Komponenten
* sehr preiswert, max. 2 EUR
* Dimmung per [[PWM]] möglich
* Eingangsspannungsbereich sehr groß, ca. 6-30V
* sehr einfach auch auf anderen Strom einstellbar



== Threads im Forum ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/75355#new Philosophiestunde Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/71573#new Suche regelbare Konstantstromquelle für ACULED]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/67593#new Konstantstrom für Windmessung]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/66825#new Konstantstromdiode]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/66033#new Konstantstromquelle als IC und einstellbar]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/59467#new Konstantstromquelle für einen Haufen LEDs]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/58036#new Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/61778#new temperaturunabhängige Konstantstromquelle]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45039#new Konstanter Strom für LED bei 2,5V bis 5,5V]

== Weblinks ==
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle Konstantstromquelle bei Wikipedia]
* [http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm DSE FAQ]
* [http://www.led-treiber.de Seite zu LED Treibern]
* [http://www.christiankoch.de/archiv/led-ksq/ Diskrete LED-Konstantstromquelle auf Schaltregler-Basis]
* [http://www.national.com/an/AN/AN-1392.pdf NATIONAL Application Note 1392: LM3485 LED Demo Board]
* [http://www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/understanding_circuits/current_source/howland_current_source/howland_current_source.htm Howland Current Source]
* [http://www.national.com/an/AN/AN-1515.pdf "A Comprehensive Study of the Howland Current Pump", Application Note von National Semiconductior, engl.]
* [http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml MC34063A Design Tool (engl.)]
* [http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC34063A-D.PDF Datenblatt des MC34063 bei ON Semi]
* [http://www.stromflo.de/dokuwiki/doku.php?id=led_tutorial LED_Tutorial]
* [[Konstantstromquelle fuer Power LED]]
* [http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap3/Kapitel3_2.html weitere Beispiele von Konstantstromquellen]

== Fußnoten ==

<references />

[[Kategorie:Spannungsversorgung und Energiequellen]]

RFID Antenne

2012-07-27T11:25:15Z

193.27.220.254: /* Runde Antenne */

Hier eine Formalsammlung zu RFID-Antennen; aus dem Forum zusammengetragen.

== Runde Antenne ==

Die Induktivität der Antenne in µH:

<math>L [\mu H]=\frac{0.31\cdot(a\cdot N)^2}{6a+9h+10b}</math>

<math>a</math> = mittlerer Antenneradius [cm] (~ innerer Radius + h/2)

<math>b</math> = Dicke der Wicklung [cm]

<math>h</math> = Höhe der Wicklung [cm] (~ Breite bzw. Länge der Antenne)

<math>N</math> = Anzahl Wicklungen

Die Dicke und Höhe der Wicklung (b und h) sind unkritisch. Bei ca. 100 Windungen ist 0.5 ein guter Wert.

=== Antennengüte (Q) ===

Je höher die Güte einer Antenne ist, umso grösser ist der zu erwartende Strom.

Bei hoher Güte muss die Frequenz jedoch auch genauer stimmen. Mit 109 kHz wird man bei einer Güte von 30 im Normalfall keine Chance haben 125 kHz Tags auszulesen. Die Bandbreite des Signalempfangs ist direkt abhängig von der Güte.

<math>Q=\frac{2\pi\cdot f\cdot L}{R_\text{d}}</math>

<math>R_\text{d}</math> = Drahtwiderstand der Antenne

<math>f</math> = Resonanzfrequenz (hier 125kHz)

<math>L</math> = Induktivität in Henry (H)

=== Drahtwiderstand Rd ===

<math>R_\text{d}=2a/100 \cdot\pi \cdot N \cdot \frac \varrho{A_\text{d}}</math>

<math>a</math> = Antennenradius in cm

<math>N</math> = Windungen

<math>\varrho</math> = Spezifischer Widerstand (bei Kupferdraht <math>\varrho</math> ≈ 0.017 Ω·m)

<math>A_\text{d}</math>= Draht-Querschnittsfläche in mm2:
<math>A_\text{d}= \tfrac{d^2}4\pi</math>

<math>d</math> = Drahtdurchmesser in mm

=== Serienwiderstand ===

Durch den Serienwiderstand wird das <math>Q_\text{ges}</math> deutlich kleiner.

<math>Q_\text{ges} = \frac{2\pi\cdot f\cdot L}{R_\text{d}+R_\text{s}+2R_\text{ad}}</math>

<math>R_\text{d}</math> = Drahtwiderstand der Antenne

<math>R_\text{s}</math> = Seriewiderstand zur Antenne

<math>R_\text{ad}</math> = Antennentreiber-Widerstand (Beim EM4095 Rad ≈ 3Ω)

===Antennendurchmesser===

<math>r_\text{Antenne} = d_\text{max}\cdot \sqrt{2}</math>

<math>r_\text{Antenne}</math> = Radius der Antenne

<math>d_\text{max}</math> = maximaler Leseabstand zwischen Tag und Antennenspule

Der optimale Radius der Sendeantenne entspricht dem Wurzel(2)-fachen Wert des maximal gewünschten Leseabstandes. Dabei ist aber zu beachten, dass das maximale Feld (ist immer im Zentrum der Antenne) dadurch proportional immer kleiner wird. Hier muss also irgendwo die optimale Mitte gefunden werden. Ideal wäre es wenn man die minimal nötige Ansprechfeldstärke des Transponders wüsste, welche aber leider meist nicht angegeben ist.

== Bandbreite ==

Die Bandbreite des Signalempfangs ist direkt abhängig von der Güte. Für
die Empfangsbandbreite eines LC-Glieds gilt:

<math>B=\frac{f}{Q}</math>

<math>f</math> = Resonanzfrequenz (hier 125kHz)

<math>Q</math> = Antennengüte

=== Rechnung ===

Bei <math>Q=40</math> und <math>f=125</math> kHz bekommt man

: <math>B=3.125</math> kHz

Dies bedeutet, dass man bei einer Frequenzabweichung von ±1.56kHz zu 125kHz bereits nur noch –3db (die Hälfte) des maximal möglichen Signals "empfangen" würde.

== Links ==

* http://www.spulen.com/shop/product_info.php?products_id=925

[[Kategorie:RFID]]

RFID Antenne

2012-07-27T11:00:56Z

193.27.220.254: /* Antennendurchmesser */

Hier eine Formalsammlung zu RFID-Antennen; aus dem Forum zusammengetragen.

== Runde Antenne ==

Die Induktivität der Antenne in µH:

<math>L [\mu H]=\frac{0.31\cdot(a\cdot N)^2}{6a+9h+10b}</math>

<math>a</math> = Antenneradius

<math>b</math> = Dicke der Wicklung

<math>h</math> = Höhe der Wicklung

<math>N</math> = Anzahl Wicklungen

Die Dicke und Höhe der Wicklung (b und h) sind unkritisch. Bei ca. 100 Windungen ist 0.5 ein guter Wert.

=== Antennengüte (Q) ===

Je höher die Güte einer Antenne ist, umso grösser ist der zu erwartende Strom.

Bei hoher Güte muss die Frequenz jedoch auch genauer stimmen. Mit 109 kHz wird man bei einer Güte von 30 im Normalfall keine Chance haben 125 kHz Tags auszulesen. Die Bandbreite des Signalempfangs ist direkt abhängig von der Güte.

<math>Q=\frac{2\pi\cdot f\cdot L}{R_\text{d}}</math>

<math>R_\text{d}</math> = Drahtwiderstand der Antenne

<math>f</math> = Resonanzfrequenz (hier 125kHz)

<math>L</math> = Induktivität in Henry (H)

=== Drahtwiderstand Rd ===

<math>R_\text{d}=2a/100 \cdot\pi \cdot N \cdot \frac \varrho{A_\text{d}}</math>

<math>a</math> = Antennenradius in cm

<math>N</math> = Windungen

<math>\varrho</math> = Spezifischer Widerstand (bei Kupferdraht <math>\varrho</math> ≈ 0.017 Ω·m)

<math>A_\text{d}</math>= Draht-Querschnittsfläche in mm2:
<math>A_\text{d}= \tfrac{d^2}4\pi</math>

<math>d</math> = Drahtdurchmesser in mm

=== Serienwiderstand ===

Durch den Serienwiderstand wird das <math>Q_\text{ges}</math> deutlich kleiner.

<math>Q_\text{ges} = \frac{2\pi\cdot f\cdot L}{R_\text{d}+R_\text{s}+2R_\text{ad}}</math>

<math>R_\text{d}</math> = Drahtwiderstand der Antenne

<math>R_\text{s}</math> = Seriewiderstand zur Antenne

<math>R_\text{ad}</math> = Antennentreiber-Widerstand (Beim EM4095 Rad ≈ 3Ω)

===Antennendurchmesser===

<math>r_\text{Antenne} = d_\text{max}\cdot \sqrt{2}</math>

<math>r_\text{Antenne}</math> = Radius der Antenne

<math>d_\text{max}</math> = maximaler Leseabstand zwischen Tag und Antennenspule

Der optimale Radius der Sendeantenne entspricht dem Wurzel(2)-fachen Wert des maximal gewünschten Leseabstandes. Dabei ist aber zu beachten, dass das maximale Feld (ist immer im Zentrum der Antenne) dadurch proportional immer kleiner wird. Hier muss also irgendwo die optimale Mitte gefunden werden. Ideal wäre es wenn man die minimal nötige Ansprechfeldstärke des Transponders wüsste, welche aber leider meist nicht angegeben ist.

== Bandbreite ==

Die Bandbreite des Signalempfangs ist direkt abhängig von der Güte. Für
die Empfangsbandbreite eines LC-Glieds gilt:

<math>B=\frac{f}{Q}</math>

<math>f</math> = Resonanzfrequenz (hier 125kHz)

<math>Q</math> = Antennengüte

=== Rechnung ===

Bei <math>Q=40</math> und <math>f=125</math> kHz bekommt man

: <math>B=3.125</math> kHz

Dies bedeutet, dass man bei einer Frequenzabweichung von ±1.56kHz zu 125kHz bereits nur noch –3db (die Hälfte) des maximal möglichen Signals "empfangen" würde.

== Links ==

* http://www.spulen.com/shop/product_info.php?products_id=925

[[Kategorie:RFID]]

USB HID Host Treiber

2012-06-05T06:40:36Z

193.27.220.254: /* Alternativen */

USB HID Schnittstellen für Steuerungsaufgaben zu verwenden ist allgemein üblich in der Elektronik. Es gibt unzählige Mikrocontroller mit USB von einer ganzen Menge Hersteller, welche die notwendige Firmware schon mitbringen. Aber auf PC Seite ist es immer noch mit einigem Aufwand verbunden, wenn man den USB nutzen will. Sparen Sie sich die Mühe und verwenden Sie die AHID Bibliothek.

===Funktionen===

* '''AHid_Init():''' initialisiert den Treiber.
* '''AHid_Register():''' registriert die Schnittstelle.
* '''AHid_Write():''' schreibt Daten.
* '''AHid_Read():''' ließt Daten ein.
* '''AHid_Request():''' fordert einen Feature Report an.
* '''AHid_Attached():''' stellt Anschluß an den USB fest.
* '''AHid_Find():''' sucht die Schnittstelle am Bus.
* '''AHid_Flush():''' löscht die Datenpuffer.
* '''AHid_Info():''' zeigt Treiber-Infos an.

===Konzept===

Die Bibliothek wird durch einmaligen Aufruf der Funktion AHid_Init() zu Beginn initialisiert. Mit AHid_Register() erhält man Zugriff auf das gewünschte USB-Gerät. Die Funktion öffnet eine Schnittstelle für den Datentransfer.

AHid_Write() dient zum Senden von Daten an das USB-Gerät. Hierbei wird ein Interrupt- oder Control-Transfer (Feature Report) verwendet (je nach Festlegung bei der Registrierung). Der Datenempfang erfolgt durch AHid_Read(). Bei Interrupt-Transfers wird hierfür ein eigener Thread gestartet, der fortlaufend die Schnittstelle auf ankommende Daten hin prüft. Sobald Daten vorliegen, wird an die Anwendung eine AHID_DATARECEIVED-Nachricht verschickt. Innerhalb der Nachrichtenschleife kann man dann auf diese Daten mit AHid_Read() zugreifen. Der Empfang von Feature Reports unterscheidet sich etwas von diesem Ablauf. Feature Reports müssen nämlich aktiv angefordert werden, was die Funktion AHid_Request() erledigt. Nach erfolgreichem Erhalt des Feature Reports wird wiederum eine AHID_DATARECEIVED-Nachricht verschickt und AHid_Read() erledigt dann den Rest. Durch dieses Konzept werden alle eingehenden Daten (unabhängig vom Transfertyp) an eine Stelle der Nachrichtenschleife transportiert. Das erleichtert das Erstellen einer Zustandsmaschine.

Die Funktion AHid_Attached() stellt fest, ob das USB-Gerät überhaupt am Bus verfügbar ist und gibt einen entsprechenden Wert zurück. AHid_Find() macht in etwa das Gleiche. Die Funktion sucht das USB-Gerät und gibt über den Rückgabewert den entsprechenden Zustand aus. Mit der Funktion AHid_Flush() werden die internen Datenpuffer gelöscht. Das kann notwendig sein, falls z.B. das USB-Gerät vom Bus abgeklemmt wird, und man noch nicht ausgelesene Daten sicher löschen möchte. AHid_Info() hat im normalen Betrieb keine Funktion. Es zeigt lediglich ein paar Informationen über die AHID Bibliothek an.

Die AHID Library ist eine '''Dynamic Link Library (DLL)''' und arbeitet mit verschiedenen Programmiersprachen zusammen. Sie steht als Download auf http://embedded24.net bereit.

Beispiel-Anwendungen:

* AHID Demo C++ (Visual Studio C++ 2010)
* AHID Demo C# (Visual Studio C# 2010)
* AHID Demo VB (Visual Studio VB 2010)
* AHID Demo MinGW (Code:Blocks)
* AHID Demo wxWidgets (Code:Blocks)

===Download===

http://www.embedded24.net

===Diskussion===

http://www.mikrocontroller.net/topic/210792

===Kontakt===

rh(at)basic.io

===Alternativen===
Zu obigem Treiber gibt es u.a. folgende Alternativen, deren Sourcen frei zugänglich sind:
* GenericHID von Jan Axelson ([http://www.lvr.com/hidpage.htm#MyExampleCode Link]) -> C++, C#, VB
* HidLibrary von Mike O'Brien ([https://github.com/mikeobrien/HidLibrary Link]) -> C#
* HidLibrary von jj-jabb ([https://github.com/jj-jabb/HidLibrary Link]) -> C# (Weiterentwicklung von Mike O'Briens Version)
* HidLib von jj-jabb ([https://github.com/jj-jabb/HidLib Link]) -> C#
* HID USB Library von Florian Leitner ([http://www.florian-leitner.de/index.php/2007/08/03/hid-usb-driver-library/#download Link]) -> C#
* Generic HID USB class-library von Simon Inns ([http://www.waitingforfriday.com/index.php/Open_Source_Framework_for_USB_Generic_HID_devices_based_on_the_PIC18F_and_Windows#Files_for_download Link]) -> C#
* USB HID Component von wimar ([http://www.codeproject.com/script/Articles/ViewDownloads.aspx?aid=18099 Link]) -> C#
* USBwisec von Bryan Batchelder ([http://sourceforge.net/projects/usbwisec/develop Link]) -> C#
* Raw HID von PJRC.COM ([http://www.pjrc.com/teensy/rawhid.html Link]) -> C
[[Kategorie:USB]]

Modellbauservo Ansteuerung

2011-06-29T05:13:48Z

193.27.220.254: /* Konkreter Aufbau */

Soll ein µC über eine Einrichtung mechanische Arbeit verrichten, dann arbeitet man gerne mit Schrittmotoren oder eben mit normalen Modellbauservos.
Modellbauservos haben den Vorteil, dass sie leicht anzusteuern sind, und die notwendige Leistungselektronik bereits im Servo eingebaut ist. Auch benötigt man keine aufwändigen Rückmeldungen von der Mechanik um eine bestimmte Position anzufahren oder um die Schrittverluste eines Schrittmotors auszugleichen. Ein Servo findet ganz von alleine nach dem Einschalten seine Neutralposition. Servos gibt es in allen möglichen Preiskategorien, wobei die Unterschiede in der Kraft des Motors bzw. in der Qualität des integrierten Getriebes liegen. Angesteuert werden Servos immer gleich. Ganz im Gegenteil: Vieles aus dem Modellbaumarkt, wie zb Fahrtregeler oder Kurskreisel, allesamt Geräte die an handelsübliche Fernsteuerempfänger angesteckt werden können, werden nach exakt dem gleichen Muster angesteuert. Erst in letzter Zeit kamen Servos auf den Markt, bei denen die übliche Ansteuerung mittels Impulsen durch diverse digitale Bussysteme ersetzt wurde.

==Allgemeines==
===Arten von Servos===
====Analogservos====
====Digitalservos====
===Prinzipieller Aufbau===
Ein Servo besteht aus mehreren logischen Komponenten
* Elektronik für die Pulsauswertung
* Elektronik für eine Regelschleife
* Leistungselektronik zur Ansteuerung eines Motors
* der Motor samt Getriebe
* Positionsauswertung
Aus diesen Komponenten wird eine Regelschleife gebildet, so dass der Motor einem Positionssignal nachgeführt wird. Am Motor ist ein Getriebe angeflanscht, welches wiederum die Abtriebsscheibe bewegt, an der die Bewegung mechanisch abgegriffen werden kann.
[[Bild:Servo_Prinzip.png|framed|center| Servo Regelschleife]]
Der Positionsencoder, im Regelfall ein mechanisch mit dem Getriebe gekoppeltes Potentiometer, stellt die Positionsinformation wieder der Regelelektronik zur Verfügung, die bei Abweichungen entsprechende Motorbewegungen veranlasst.

===Konkreter Aufbau===
Anstatt hier viele Worte zu verlieren, einige Bilder von realen Servos in diversen Aufbaustadien. So, oder so ähnlich, sind mehr oder weniger alle Servos intern aufgebaut. Gute (und teure) Servos haben anstelle eines Kunststoff-Getriebes eines aus Metall, das dann auch wesentlich robuster ist. Weitere Unterschiede bestehen in der Qualität des Potentiometers, sowie darin, ob die letzte Getriebeachse an der Gehäusedurchführung ein Kugellager besitzt oder ob es sich hier nur um ein Gleitlager handelt. Störungen an Motor und/oder Elektronik kommen selten vor. Wenn ein Servo ausfällt, dann hat das üblicherweise 2 Gründe: Das Getriebe hat "Zahnfraß" oder das Potentiometer ist verschlissen und liefert der Elektronik keine Rückmeldung über die tatsächliche Position des Abtriebshebels.

Das letzte Zahnrad des Getriebes hat normalerweise irgendwo eine Nase, welche bei Endanschlag an einem entsprechenden Anschlag im Gehäuse ansteht und so den Weg begrenzt.

Der Servohebel kann nach Lösen einer Schraube abgenommen werden und durch die Verzahnung in einer anderen Position wieder aufgesteckt werden. Wenn ein Servo also bei einem Mittenimpuls den Hebel nicht in Mittelstellung fährt, dann kann es auch daran liegen, dass der Hebel bereits verdreht aufgesteckt wurde. In so einem Fall einfach die Schraube im Hebel lösen, den Hebel abziehen und in der gewünschten Position neu aufstecken. Achtung: Oft sind die Verzahnungen so angeordnet, dass sich beim Drehen des Hebels um 180° etwas andere Positionen ergeben.

<table>
<tr>
<td> [[Bild: Servo_01.jpg | thumb | 240px | kleines Servo komplett]] </td>
<td> [[Bild: Servo_02.jpg | thumb | 240px | kleines Servo, Servohebel abgenommen]]</td>
<td> [[Bild: Servo_03.jpg | thumb | 240px | kleines Servo, Gehäuse demontiert, Getriebe]] </td>
</tr>
<tr>
<td> [[Bild: Servo_04.jpg | thumb | 240px | kleines Servo, Motor + Elektronik]] </td>
<td> [[Bild: Servo_05.jpg | thumb | 240px | großes Servo komplett]] </td>
<td> [[Bild: Servo_06.jpg | thumb | 240px | großes Servo, Gehäuseschrauben]] </td>
</tr>
<tr>
<td> [[Bild: Servo_07.jpg | thumb | 240px | großes Servo, Motor + Elektronik]] </td>
<td> [[Bild: Servo_08.jpg | thumb | 240px | großes Servo, Potentiometer]] </td>
<td> [[Bild: Servo_09.jpg | thumb | 240px | großes Servo, Getriebe mit aufgesetztem Abtriebshebel]] </td>
</tr>
</table>

===Anschluss===
Gab es früher je nach Herstellerfirma unterschiedliche Stecksysteme, so hat sich im Laufe der Zeit der sog. Uni-Anschluss durchgesetzt. Unterschiede gibt es eigentlich nur noch in der Lage, Größe und Position diverser Verpolschutznasen an den Buchsen, die ein verpoltes Einstecken in den Fernsteuerungsempfänger verhindern sollen. Allerdings sind diese Einrichtungen meistens so "windig" ausgeführt, dass man die Buchse mit etwas "sanfter" Gewalt dann doch auch verkehrt herum an den entsprechenden Stecker anstecken kann. Vorausgesetzt am Empfänger ist überhaupt eine mechanische Blockade gegen Verpolen vorgesehen.
Elektrisch ist der Uni-Stecker so aufgebaut, dass er das in der Elektronik übliche 2.54mm Rastermaß benutzt. Er passt also problemlos auf die in der Elektronik üblichen Steckerleisten mit genau demselben Rastermaß.

Dieser Stecker ist mit einem 3-poligen Flachband-Kabel mit der eigentlichen Servoelektronik verbunden. Gebräuchlich sind einige verschiedene Farbschemen bei diesen Kabeln:
* schwarz - rot - weiß
* schwarz - rot - gelb
* braun - rot - orange
* schwarz - rot - blau
Getreu den in der Elektronik üblichen Gepflogenheiten ist schwarz immer Masse, rot immer die Versorungsspannung und die dritte Leitung (weiß, gelb, orange, blau, ...) ist die Signalleitung, über die das Servo mit Pulsen versorgt wird, welche ihm die anzufahrende Position mitteilen. Wenigstens in einem Punkt sind sich aber alle Hersteller einig: Die Versorgungsspannung wird immer über die mittlere der 3 Adern des Flachbandkabels geführt, die auch immer rot ausgeführt wird.

===Stromversorgung===
Werden Servos an einem µC betrieben, so ist es am Besten, sie aus einer eigenen Stromquelle (Akku) zu betreiben. Manche Servos erzeugen kleine Störungen auf der Versorungsspannung, die einen µC durchaus zum Abstürzen bringen können. Muss man Servos gemeinsam mit einem µC von derselben Stromquelle betreiben, so sollte man sich gleich darauf einrichten, diesen Störimpulsen mit Kondensatoren zu Leibe rücken zu müssen. Unter Umständen ist hier auch eine Mischung aus kleinen schnellen Kondensatoren (100nF) und etwas größeren, aber dafür auch langsameren Kondensatoren (einige µF) notwendig.

Die eindeutig beste Option ist es aber, die Servos strommässig vom µC zu entkoppeln und ihnen ihre eigene Stromquelle zu geben. Servos sind nicht besonders heikel. Auch im Modellbau müssen sie mit unterschiedlichen Spannungen zurechtkommen, bedingt durch die dort übliche Versorung aus Akkus, die im Laufe der Betriebszeit des Modells natürlich durch die Entladung ihre Voltzahl immer weiter reduzieren. Im Modellbau werden Akkus mit 4 oder 5 Zellen verwendet, sodass Servos mit Spannungen von ca. 4V bis hinauf zu ca. 6V zurecht kommen müssen, wobei randvolle Akkus diese 6V schon auch mal überschreiten können. Bei sinkender Spannung verlieren Servos naturgemäß etwas an Kraft bzw. werden in ihrer Stellgeschwindigkeit unter Umständen langsamer.

Die Servos werden dann nur mit ihrer Masseleitung und natürlich mit ihrer Impulsleitung mit dem µC verbunden. Die Impulsleitung kann ganz einfach an einen Ausgangspin eines µC direkt angeschlossen werden, der mit 5V arbeitet.

===Signalaufbau===
Das Signal, das an den Servo geschickt wird, hat eine Länge von ungefähr 20ms. Diese 20ms sind nicht besonders kritisch und sind ein Überbleibsel von der Technik mit der mehrere Kanäle über die Funkstrecke einer Fernsteuerung übertragen werden. Für das Servo wichtig ist die Impulsdauer in der ersten Phase eines Servosignals. Nominell ist dieser Impuls zwischen 1ms und 2ms lang. Wobei das jeweils die Endstellungen des Servos sind, an denen es noch nicht mechanisch begrenzt wird. Eine Pulslänge von 1.5ms wäre dann Servomittelstellung. Für die Positionsauswertung des Servos haben die 20ms Wiederholdauer keine besondere Bedeutung, sieht man einmal davon ab, dass ein Servo bei kürzeren Zeiten entsprechend öfter Positionsimpulse bekommt und daher auch öfter die Position gegebenenfalls korrigiert, was möglicherweise in einem etwas höheren Stromverbrauch resultiert.

[[Bild:Servo.gif|framed|center| Servo Impulsdiagramm]]

Den meisten Servos macht es nichts aus, wenn die Länge des Servoprotokolls anstelle von 20ms auf z.B. 10ms verkürzt wird. Bei der Generierung des Servosignals muss man daher den 20ms keine besondere Beachtung schenken. Eine kleine Pause nach dem eigentlichen Positionssignal reicht in den meisten Fällen aus und es spielt keine allzu große Rolle, wie lange diese Pause tatsächlich ist. Generiert man das Imulsdiagramm z.B. mit einem Timer, so konzentriert man sich daher darauf, dass man den 1,0 - 2,0ms Puls gut generieren kann und nicht auf die 20ms.

Reale Servos haben allerdings in den Endstellungen noch Reserven, so dass man bei vielen Servos auch Pulslängen von 0,9 bis 2,1 oder sogar noch kleinere/größere Werte benutzen kann. Allerdings sollte man hier etwas Vorsicht walten lassen. Wenn das Servo unbelastet in einer der Endstellungen deutlich zu "knurren" anfängt, dann hat man es übertrieben. Das Servo ist an seinen mechanischen Endanschlag gefahren worden und auf Dauer wird das der Motor bzw. das Getriebe nicht aushalten.

Zu allem Überfluss gibt es auch noch Servos einer bestimmten Marke, die eine etwas andere Impulslänge verwenden. Das ganze Timing ist etwas straffer, so dass die Servomittelstellung bei etwa 1.4ms erreicht wird. Viele programmierbare Fernsteuerungen haben daher für einzelne Servos getrennte Einstellungen und unterscheiden zwischen Standard-Servos und MPX-Servos.

==Signalerzeugung für 1 Servo (C)==
Für einen ersten Servotest reicht es aus, ein Servo mit seinem Signaleingang an einen Ausgang des µC zu hängen und ganz einfach mittels _delay_us() bzw. _delay_ms() ein entsprechendes Impulsdiagramm zu erzeugen (Einbinden von ''util/delay.h'' nicht vergessen):

<c>
#define F_CPU 1000000UL

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

int main (void)
{
DDRB = (1<<PB1);

while( 1 ) {

PORTB |= (1<<PB1);
_delay_us( 1500 ); // in den 1500 steckt die Lageinformation
PORTB &= ~(1<<PB1);

_delay_ms( 18 ); // ist nicht kritisch
}

return 0;
}
</c>

Dass diese Technik natürlich nicht für Programme zu gebrauchen ist, die neben einer Servoansteuerung auch noch andere Dinge zu erledigen haben, braucht nicht extra betont zu werden. Wenn diese anderen Dinge in den verbleibenden 18ms untergebracht werden können (z.B. ADC-Abfrage oder Tasterabfrage) mag es noch toleriert werden, aber im Allgemeinen gibt es bessere Methoden. Für einen einfachen Servotest soll es aber zunächst genügen.

==Signalerzeugung für 1 Servo mittels Timer (C)==
Das Programm erzeugt die Impulse durch Nutzung des Timers im CTC-Mode + Interrupt.
Der Timer wird vom <math>Prozessortakt/8</math> (<math>1000000Hz/8=125000Hz</math>) gespeist.

Durch zwei Taster an PB0 und PB1 kann die Impulslänge, die an den Servo gesendet wird, angepasst werden. Bei jedem Compare Match mit OCR1A wird ein Interrupt ausgelöst, in dem der restliche Teil für die Periode gebildet wird.

Das Servo-Signal kann am OCR1A-Ausgang das Prozessors abgegriffen werden. Diesen Pin muss man laut Datenblatt eventuell auch dann auf Ausgang schalten, wenn er als Compare-Match-Ausgang benutzt wird.
Alle Werte und damit alle Zeiten sind auf eine Taktfrequenz von 1Mhz gerechnet, müssen also bei Verwendung einer anderen Zeitbasis (z.B. anderer Quarz) entsprechend angepasst werden.

<c>
#define F_CPU 1000000UL

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

ISR( TIMER1_COMPA_vect ) // Interruptbehandlungsroutine
{
OCR1A = 2500-OCR1A; // Das Servosignal wird aus der Differenz von
// Periodenlänge (2500*0,008ms=20ms) und letztem
// Vergleichswert (OCR1A) gebildet
}

int main (void)
{
DDRB = 0b11111100;
PORTB = (1<<PB1) | (1<<PB0); // Pullup für PB0 und PB1

TCCR1A = (1<<COM1A0); // Togglen bei Compare Match
TCCR1B = (1<<WGM12) | (1<<CS11); // CTC-Mode; Prescaler 8
TIMSK = (1<<OCIE1A); // Timer-Compare Interrupt an

OCR1A = 2312; // Neutralposition ((2500-2312)*0.008ms)=1,5ms)

sei(); // Interrupts global an

while( 1 ) {

if ( !(PINB & (1<<PINB0)) ) { // Impuls-Zeit verlängern
cli();
OCR1A = OCR1A + 3;
sei();
_delay_ms(50);
}

if ( !(PINB & (1<<PINB1)) ) { // Impuls-Zeit verkürzen
cli();
OCR1A = OCR1A - 3;
sei();
_delay_ms(50);
}
}

return 0;
}
</c>

==Signalerzeugung für mehrere Servos mittels Timer (C)==

Das Prinzip der Servoansteuerung mehrerer Servos besteht darin, dass die Pulse für die einzelnen Servos nacheinander generiert werden. Dazu wird mit einem Timer im CTC Modus jeweils eine Zeitdauer eingestellt, die der Impulszeit des nächsten Kanals entspricht. Der jeweilige Ausgangspin wird auf 1 gestellt und mittels des CTC-Steuerregisters eine entsprechende Zeitdauer eingestellt. Beim Auftreten des entsprechenden Interrupts wird dann dieser Pin wieder abgeschaltet, der nächste Pin eingeschaltet und dessen Zeitdauer eingestellt. Auf diese Art werden nacheinander alle Servos mit ihren entsprechenden Pulsen versorgt - man könnte das Verfahren auch als Multiplex-Betrieb bezeichnen. Auf die 20ms Wiederholzeit wird hier überhaupt keine Rücksicht genommen. Durch das Reihum-Generieren der einzelnen Pulse entsteht für jedes Servo nach seinem Puls automatisch eine kleine Wartezeit, die zudem auch noch von den tatsächlichen Pulslängen abhängt. Aber wie bereits besprochen: den Servos ist diese Pausenzeit egal, sie kümmern sich nur um ihre Pulszeit und richten sich entsprechend aus.

Das nachfolgende Programm ist für einen ATmega16 geschrieben, der mit 11.056Mhz getaktet wird. Benutzt wird der Timer 2 (ein 8 Bit Timer), der dazu im CTC-Modus betrieben wird. Bei anderen Taktfrequenzen muss der Prescaler des Timers entsprechend angepasst werden, so dass der Ausdruck F_CPU / PRESCALER / 1000 einen Wert kleiner als 128 ergibt.

Jedes einzelne der 8 Servos kann unabhängig von allen anderen auf seine Postion gefahren werden, indem man im Array ''ServoValue'' für das Servo einen neuen Wert einschreibt.

Sollen weniger als 8 Servos angesteuert werden, so werden am besten im Array ''ServoPuls'', die nicht benutzten Servokanäle auf 0 gestellt, und somit die Ausgabe eines Pulses auf diesem Kanal unterdrückt.
<C>
//
// Programm fuer einen ATmega16
//
#define F_CPU 11056000UL

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

//
// Der Prescaler muss so gewählt werden, dass der Ausdruck
// für MILLISEC_BASE einen Wert kleiner als 128 ergibt
// MILLISEC_BASE ist der Timerwert, der 1 Millisekunde Zeitdauer ergeben
// soll.
//
#define PRESCALER 128
#define PRESCALER_BITS (1<<CS22) | ( 1 << CS20 )

#define MILLISEC_BASE ( F_CPU / PRESCALER / 1000 )
#define CENTER ( MILLISEC_BASE / 2 )

//
// Konfiguration der Servoleitungen
//
#define NR_SERVOS 8
#define SERVO_DDR DDRD
#define SERVO_PORT PORTD
uint8_t ServoPuls[NR_SERVOS] = { 1<<PD0, 1<<PD1, 1<<PD2, 1<<PD3,
1<<PD4, 1<<PD5, 1<<PD6, 1<<PD7 };
//
// Werte für die Servoposition
// Gültige Werte laufen von 0 bis 2 * CENTER
// 0 ... ganz links
// CENTER ... Mittelstellung
// 2 * CENTER ... ganz rechts
//
volatile uint8_t ServoValue[NR_SERVOS];

ISR (TIMER2_COMP_vect)
{
static uint8_t ServoId = 0;

//
// den Puls des aktuellen Servos beenden
//
SERVO_PORT &= ~ServoPuls[ServoId];

//
// welches ist das nächste aktuelle Servo?
//
if( ++ServoId >= NR_SERVOS )
ServoId = 0;

//
// die Ausgangsleitung fuer dieses Servo auf 1; den Puls beginnen
//
SERVO_PORT |= ServoPuls[ServoId];

//
// den Timer so einstellen, dass bei Pulsende, die ISR erneut aufgerufen wird
//
OCR2 = MILLISEC_BASE + ServoValue[ServoId];
}

void InitServo()
{
uint8_t i;

//
// Die Servoleitungen auf Ausgang stellen
//
SERVO_DDR = ServoPuls[0] | ServoPuls[1] | ServoPuls[2] | ServoPuls[3] |
ServoPuls[4] | ServoPuls[5] | ServoPuls[6] | ServoPuls[7];

//
// Alle Servos in Mittelstellung
//
for( i = 0; i < NR_SERVOS; ++i )
ServoValue[i] = CENTER;

//
// Timer auf CTC Modus konfigurieren
//
OCR2 = MILLISEC_BASE + ServoValue[0];
TIMSK |= (1<<OCIE2);
TCCR2 = (1<<WGM21) | PRESCALER_BITS; // CTC mode
}

int main(void)
{
InitServo();

sei();

_delay_ms( 1000 );

//
// testweise einfach alle 8 Servos ansteuern
// jedes Servo soll sich unterschiedlich schnell bewegen
//
while( 1 ) {

ServoValue[0] += 2;
if( ServoValue[0] > 2*CENTER )
ServoValue[0] -= 2*CENTER;

ServoValue[1] += 1;
if( ServoValue[1] > 2*CENTER )
ServoValue[1] -= 2*CENTER;

ServoValue[2] += 2;
if( ServoValue[2] > 2*CENTER )
ServoValue[2] -= 2*CENTER;

ServoValue[3] += 3;
if( ServoValue[3] > 2*CENTER )
ServoValue[3] -= 2*CENTER;

ServoValue[4] += 1;
if( ServoValue[4] > 2*CENTER )
ServoValue[4] -= 2*CENTER;

ServoValue[5] += 3;
if( ServoValue[5] > 2*CENTER )
ServoValue[5] -= 2*CENTER;

ServoValue[6] += 2;
if( ServoValue[6] > 2*CENTER )
ServoValue[6] -= 2*CENTER;

ServoValue[7] += 1;
if( ServoValue[7] > 2*CENTER )
ServoValue[7] -= 2*CENTER;

_delay_ms( 40 );
}
}
</C>

[[Category:AVR-Projekte]]
[[Category:Servos]]

USB HID Host Treiber

2011-05-11T14:09:36Z

193.27.220.254: /* Alternativen */

USB HID Schnittstellen für Steuerungsaufgaben zu verwenden ist allgemein üblich in der Elektronik. Es gibt unzählige Mikrocontroller mit USB von einer ganzen Menge Hersteller, welche die notwendige Firmware schon mitbringen. Aber auf PC Seite ist es immer noch mit einigem Aufwand verbunden, wenn man den USB nutzen will. Sparen Sie sich die Mühe und verwenden Sie die AHID Bibliothek.

===Funktionen===

* '''AHid_Init():''' initialisiert den Treiber.
* '''AHid_Register():''' registriert die Schnittstelle.
* '''AHid_Write():''' schreibt Daten.
* '''AHid_Read():''' ließt Daten ein.
* '''AHid_Request():''' fordert einen Feature Report an.
* '''AHid_Attached():''' stellt Anschluß an den USB fest.
* '''AHid_Find():''' sucht die Schnittstelle am Bus.
* '''AHid_Flush():''' löscht die Datenpuffer.
* '''AHid_Info():''' zeigt Treiber-Infos an.

===Konzept===

Die Bibliothek wird durch einmaligen Aufruf der Funktion AHid_Init() zu Beginn initialisiert. Mit AHid_Register() erhält man Zugriff auf das gewünschte USB-Gerät. Die Funktion öffnet eine Schnittstelle für den Datentransfer.

AHid_Write() dient zum Senden von Daten an das USB-Gerät. Hierbei wird ein Interrupt- oder Control-Transfer (Feature Report) verwendet (je nach Festlegung bei der Registrierung). Der Datenempfang erfolgt durch AHid_Read(). Bei Interrupt-Transfers wird hierfür ein eigener Thread gestartet, der fortlaufend die Schnittstelle auf ankommende Daten hin prüft. Sobald Daten vorliegen, wird an die Anwendung eine AHID_DATARECEIVED-Nachricht verschickt. Innerhalb der Nachrichtenschleife kann man dann auf diese Daten mit AHid_Read() zugreifen. Der Empfang von Feature Reports unterscheidet sich etwas von diesem Ablauf. Feature Reports müssen nämlich aktiv angefordert werden, was die Funktion AHid_Request() erledigt. Nach erfolgreichem Erhalt des Feature Reports wird wiederum eine AHID_DATARECEIVED-Nachricht verschickt und AHid_Read() erledigt dann den Rest. Durch dieses Konzept werden alle eingehenden Daten (unabhängig vom Transfertyp) an eine Stelle der Nachrichtenschleife transportiert. Das erleichtert das Erstellen einer Zustandsmaschine.

Die Funktion AHid_Attached() stellt fest, ob das USB-Gerät überhaupt am Bus verfügbar ist und gibt einen entsprechenden Wert zurück. AHid_Find() macht in etwa das Gleiche. Die Funktion sucht das USB-Gerät und gibt über den Rückgabewert den entsprechenden Zustand aus. Mit der Funktion AHid_Flush() werden die internen Datenpuffer gelöscht. Das kann notwendig sein, falls z.B. das USB-Gerät vom Bus abgeklemmt wird, und man noch nicht ausgelesene Daten sicher löschen möchte. AHid_Info() hat im normalen Betrieb keine Funktion. Es zeigt lediglich ein paar Informationen über die AHID Bibliothek an.

Die AHID Library ist eine '''Dynamic Link Library (DLL)''' und arbeitet mit verschiedenen Programmiersprachen zusammen.
Sie steht zusammen mit den folgenden '''Demo-Anwendungen''' als Download auf http://embedded24.net bereit:

* AHID Demo C++ (Visual Studio C++ 2010)
* AHID Demo C# (Visual Studio C# 2010)
* AHID Demo VB (Visual Studio VB 2010)

===Download===

http://www.embedded24.net

===Diskussion===

http://www.mikrocontroller.net/topic/210792

===Kontakt===

e24(at)basic.io

===Alternativen===
Zu obigem Treiber gibt es u.a. folgende Alternativen (hauptsächlich für C#), deren Sourcen frei zugänglich sind:
* GenericHID von Jan Axelson ([http://www.lvr.com/hidpage.htm#MyExampleCode Link])
* HidLibrary von Mike O'Brien ([https://github.com/mikeobrien/HidLibrary Link])
* HidLib von jj-jabb ([https://github.com/jj-jabb/HidLib Link])
* HID USB Library von Florian Leitner ([http://www.florian-leitner.de/index.php/2007/08/03/hid-usb-driver-library/#download Link])
* Generic HID USB class-library vom Simon Inns ([http://www.waitingforfriday.com/index.php/Open_Source_Framework_for_USB_Generic_HID_devices_based_on_the_PIC18F_and_Windows#Files_for_download Link])
* USB HID Component von wimar ([http://www.codeproject.com/script/Articles/ViewDownloads.aspx?aid=18099 Link])
* USBwisec von Bryan Batchelder ([http://sourceforge.net/projects/usbwisec/develop Link])
[[Kategorie:USB]]

MiniLA

2011-02-09T08:22:08Z

193.27.220.254: /* via USB */

[[Image:Minila_best_top.jpg|thumb|300px|right|miniLA Bestückseite]]
[[Image:Minila_best_bot.jpg|thumb|300px|right|miniLA Lötseite]]

= Einleitung =
Diese Seite soll eine Art Informationssammlung zum Open-Source-Logic-Analyzer "miniLA" werden um potentielle "Nachbauer" zu unterstützen. Die zugehörigen Threads im Forum sind inzwischen sehr umfangreich und dadurch leider auch etwas unübersichtlich geworden.

Die Features das Gerätes sind auf der [http://minila.sourceforge.net Projekt-Homepage] zu finden.

Es gab hier im Forum bereits drei Sammelbestellungen zur Platine und den nötigen Bauteilen. Die erste fand Anfang 2008, die zweite im Herbst 2008 und die dritte im Frühling 2009 statt. Details zu den Bestellungen und teils auch zur Hardware finden sich [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 in diesem Thread].

= Hardware =
== Allgemein ==
Bei den Sammelbestellungen wurde jeweils die Version von [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb] bestellt, bei der der USB-Anschluss direkt integriert ist. Wird dieser nicht benötigt, so werden die entsprechenden Teile einfach nicht bestückt.

Es wurden einige kleine Veränderungen und Korrekturen am Layout durchgeführt, die Funktion blieb jedoch gleich. Die Daten zu dieser überarbeiteten Version sind [[Media:Minila%26usb-v1.zip|hier]] zu finden. Details zu den Änderungen können in der enthaltenen "README2_v1.txt" nachgelesen werden.

Der Schaltplan wurde mit [http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplaneditoren#TinyCAD TinyCAD] und das Layout mit [http://www.freepcb.com FreePCB] erstellt.

== Bauteile ==
=== Mainboard ===
Leider ist es nicht ganz einfach an einige der Bauteile zu kommen. Besonders passende SRAMs sind relativ schwer zu bekommen.

Bei den ersten beiden Sammelbestellungen wurden die Bauteile aus folgenden Quellen bezogen:
* Hühnerfutter für o.g. Version inkl. LPT (ohne USB): [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=44322;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* Hühnerfutter inkl. LPT & USB: [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=45435;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* SRAM (Samsung K7B803625B-PI65): http://www.ebv.com (Gewerbe nötig)
* Restliche Teile: [[Media:Minila-parts.zip|Link-Liste]] oder Suche über http://www.digikey.de

Die beiden Reichelt-Warenkörbe sind unter Umständen nicht mehr ganz aktuell und sollten deswegen unbedingt mit der Stückliste abgeglichen werden. Bitte ggf. hier auf Fehler bei den Warenkörben hinweisen oder [http://www.mikrocontroller.net/user/show/kichi Michael K.] diesbezüglich benachrichtigen!

Bei der Bauteil-Auswahl gibt es nicht sehr viel zu beachten, lediglich CPLD, SRAM und der Multiplexer sind etwas kritischer. Beim CPLD muss es sich um einen Typ mit Speed-Grade 6 handeln (XC95288XL-6..., TQFP144), zur Auswahl von SRAM und HC4053 gibt es ein paar Anmerkungen in der "mlaUSBbom_v1.txt" und in der "README2_v1.txt".

Bzgl. SRAM wurde seinerzeit nach passenden Alternativen zum ursprünglich verwendeten Alliance AS7C33128PFS32A gesucht und die Ergebnisse in eine [http://www.mikrocontroller.net/attachment/30530/sram3.xls Excel-Liste] eingetragen. Auf Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität kann es jedoch leider keine Garantie geben.

Folgende SRAMs wurden bereits erfolgreich eingesetzt:
*K7B803625B-PI65
*CY7C1361B-133AC
*IS64LF12832A-7 (lt. miniLA-Entwickler)

[[Image:Ram_bigger_than_128k.jpg|thumb|150px|right|Brücke bei Verwendung von K7B803625B-PI65 (siehe Text)]]
Die wichtigen Kriterien beim SRAM sind:
*Pin-Kompatibilität
*Größe >= 128k
*Datenbreite >= 32bits
*Flow-Through-Modus
*cycle time < 10ns
*data setup time <= 2ns
*data hold time <= 2ns

Falls ein SRAM verwendet wird, das größer ist als 128k, müssen evtl. ein paar Brücken eingelötet werden. Dies hängt von der Pinbelegung des SRAMs ab - meistens müssen nur Adressleitungen beschaltet werden, die sonst in der Luft hängen würden. Beim K7B803625B-PI65 aus den Sammelbestellungen wäre das bei Pin 43 (= A17) der Fall. Im nebenstehenden Bild ist Pin 43 mit GND verbunden. Es wäre aber ebenfalls möglich den Pin mit einem anderen Adresspin zu verbinden (z. B. Pin 44) oder mit Vcc, je nachdem was am einfachsten ist.

=== Tastköpfe ===
[[Image:Probe_best_top.JPG|thumb|150px|right|Tastkopf Bestückseite (inkl. Flachbandkabel zum miniLA)]]
Als Schutz für den CPLD wurde eine Art Tastkopf entwickelt, der zwischen das zu messende Signal und den miniLA geschaltet wird. Dieser Tastkopf ist sehr einfach gehalten und besteht aus nur wenigen Bauteilen. Ein Tastkopf dient für 8 Kanäle, d.h. für alle 32 Kanäle werden 4 Stück benötigt. Die Schaltung wurde mittels TinyCAD und FreePCB entwickelt und die Daten dazu finden sich [[Media:Probe_244dil.zip|hier]].

Hinweise:
* R9 bis R16 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R17 bis R24 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Trigger ===
Die obigen Platinen passen leider nur für die 32 Kanäle (K2-K5), nicht jedoch für die Trigger-Ein- und Clock-Ausgänge. Deswegen wurde im Zuge der dritten Sammelbestellung zusätzlich zu den Tastköpfen noch eine Triggerplatine entwickelt. Um Verwechslungen mit den Tastköpfen zu vermeiden ist auf dieser Platine eine 10polige Kontaktierung vorgesehen, die mit K1 des miniLA verbunden wird. Pin 7 (X8) davon ist im Moment noch nicht belegt und kann für eventuelle spätere Erweiterungen verwendet werden. Die beiden Jumper auf der Unterseite sind vorgesehen um die Richtung (Ein-/Ausgang) entsprechend wählen zu können. Schaltplan, Stückliste und Bestückpläne sind [[Media:MiniLA-Trigger.zip|hier]] zu finden.

Hinweise:
* Der 74AC244N dient nur als Platzhalter. Hier soll stattdessen (wie bei den Tastköpfen auch) ein 74LVC244 bestückt werden.
* R6 bis R10 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R11 bis R15 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Sonstiges ===
Zum Betreiben des miniLA wird zusätzlich zu den, in der Stückliste aufgeführten Bauteilen
* ein USB-Kabel (A- auf B-Stecker, wie bei Druckern) oder ein LPT-Kabel
* ein Netzteil (~5V / ~700mA)
benötigt.

= Firmware / Software =
Als Firmware und Software kommen die Original-Versionen der Projekt-Seite zum Einsatz. Desweiteren gibt es bzgl. der PC-Software einen [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Beitrag in der Codesammlung].

MiniLA Windows EXE Vers 0.6.4 für 256k- und 512k-Sample Speicher gibt es [http://www.mikrocontroller.net/attachment/97534/minila.zip hier].

== CPLD-Programmierung ==
Für die [http://www.mikrocontroller.net/articles/Programmierbare_Logik#Konfiguration_.28Download.29_Xilinx Programmierung] des [http://www.mikrocontroller.net/articles/CPLD CPLD]s gibt es zwei Möglichkeiten:

=== via LPT ===
Dazu wird ein Xilinx-JTAG-Programmer benötigt, welcher sehr einfach nachgebaut werden kann. Die Original-Version von Xilinx, auf die von der miniLA-Seite aus verwiesen wird, ist allerdings nur eingeschränkt zu empfehlen, da einige Nutzer Probleme damit haben/hatten. Martiniman's Version sollte besser und zuverlässiger sein. Schaltplan und Layout seiner Version für Eagle können [[Media:Xilinx_programmer.zip|hier]] heruntergeladen werden. Eine Programmieranleitung findet sich auf der miniLA-Projektseite.

=== via USB ===
Dank [http://www.mikrocontroller.net/topic/60340#1261817 Uwe Bonnes] und seinem Programm "[http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog]" kann der CPLD mittels FT2232 programmiert werden. Da bei der miniLA-Version von Bob Grieb bereits ein FT2232 auf dem Board bestückt ist, wird keine weitere Hardware (außer ein paar Litzen) benötigt.

Vorgehensweise:
<ol>
<li>xc3sprog herunterladen</li>
<li>Inhalt des Ordners "build-win32" entpacken</li>
<li>Zu programmierende Firmware (*.jed) in diesen Ordner kopieren
<li>[http://libusb-win32.sourceforge.net libusb] installieren (sofern nicht schon geschehen)</li>
<li>FT2232 und CPLD folgendermaßen verbinden</li>
* K10.1 / ADBUS0 / USBD0 <-> E3 / E7 / TCK
* K10.2 / ADBUS1 / USBD1 <-> E2 / E6 / TDI
* K10.3 / ADBUS2 / USBD2 <-> E1 / E5 / TDO
* K10.4 / ADBUS3 / USBD3 <-> E4 / E8 / TMS
<li>FT2232 und den Rest der Schaltung einschalten (mit USB bzw. Betriebsspannung verbinden)</li>
<li>Eingabeaufforderung öffnen und in das Verzeichnis "build-win32" wechseln</li>
<li>"xc3sprog -c ftdi -v firmware.jed" (ohne "") eingeben und bestätigen, wobei firmware.jed für die Datei steht, die unter Punkt 3 kopiert wurde</li>
</ol>
Die obige Anweisung gilt für Windows unter Benutzung des FT2232 auf dem miniLA-Mainboard. Es gibt aber ebenfalls eine Linux-Version von xc3sprog und es kann auch eine andere Platine mit FT2232 genutzt werden.

Zwecks einfacherer Handhabung gibt es ein kleines [[Media:Programme_miniLA_with_xc3sprog_bat.zip‎|Batch-Script]] zum Programmieren. Zusätzlich zu den enthaltenen Dateien, muss der Inhalt des Ordners "build-win32" und die *.jed-Files in das Verzeichnis kopiert und entsprechend benannt werden ("miniLA_state2.2.jed", "miniLA_time1.7_20mhz.jed", "miniLA_time1.7_40mhz.jed", "miniLA_time1.7_80mhz.jed" und "miniLA_time1.7_100mhz.jed"). Anschließend "programme_miniLA.bat" aufrufen und den Anweisungen folgen.

= Siehe auch =
Nachfolgend eine Zusammenfassung relevanter bzw. interessanter Links und Daten:
* [http://minila.sourceforge.net miniLA Projekt-Seite]
* [http://coolla.freeunix.net/winelib.html Winelib damit miniLA Windows Software unter Wine auf Linux läuft]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment/81825/fw256_timeanalysis.zip timeanalyse Firmware für 256k Ram für den hier gebauten miniLA]
* [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb's Version (Basis der Sammelbestellungen)]
* [[Media:Minila%26usb-v1.zip|Überarbeitete Version davon (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:Xilinx_programmer.zip|Eagle-Projekt für martiniman's Programmer]]
* [[Media:Probe_244dil.zip|Daten der Tastköpfe (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:MiniLA-Trigger.zip|Daten der Triggerplatinen (inkl. Stückliste)]]
* [http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog Projekt-Seite]
* [http://libusb.wiki.sourceforge.net libusb für Linux]
* [http://libusb-win32.sourceforge.net libusb für Windows]
* [http://coolla.freeunix.net coolLA eine miniLA Erweiterung > mit miniLA Windows Software für RAM grösser 128k]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp Neue MiniLA version (MockUp) - mit bis 1M SRAM und USB powered]
Artikel und Diskussionen auf www.mikrocontroller.net:
* Artikel: [[Logic Analyzer]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 Diskussion zu den Sammelbestellungen]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Diskussion zur PC-Software]

[[Category:Projekte]]
[[Category:FPGA und Co]]
[[Category:Boards]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer]]

Minila Version MockUp

2011-02-09T08:06:27Z

193.27.220.254: /* RAM-Speicher */

== Bilder der Platine ==
=== Gerenderte Platine ===
[[Bild:MockUpMiniLALayoutTop.jpg|400px]]
[[Bild:MockUpMiniLALayoutBottom.jpg|400px]]

=== Platine der Sammelbestellung bestückt ===
[[Bild:MockUpMiniLALayoutTopPrototyp.jpg|400px]]
[[Bild:MockUpMiniLALayoutBottomPrototyp.jpg|400px]]

== Informationen über den MiniLA ==

=== CPLD ===
* wird der XC95288XL bleiben, da dies nur eine Veränderung und keine Neuentwicklung wird
* einige Signale werden an anderen Pins angeschlossen und verteilt
* TQFP144

=== RAM-Speicher ===
512K*32:
* 512K*32 Kanäle
* TQFP100 0,65mm Pinabstand
* GS816036
* [http://de.farnell.com/gsi-technology/gs816032bgt-200/18m-synch-burst-sram-512kx32-smd/dp/1447526 Optional GS816032]
* [http://www.cypress.com/?mpn=CY7C1381D-133AXC Optional CY7C1381D-133AX]
* wird in der Sammelbestellung verwendet

1M*32:
* 1M*32 Kanäle
* TQFP100 0,65mm Pinabstand
* CY7C1441AV33-133AXC/CY7C1441AV33-133AXI
* 60eur/stk
* dazu muss eine Brücke zwischen TP1 am CPLD und TP2 am SRAM eingelötet werden
[[Bild:MockUpMiniLALayout1MBitRAM.png|200px]]

=== USB ===
Der FTDI FT2232D wird immer im Bus Powerd Modus betrieben und über USB versorgt.

=== Spannungsversorgung ===
* 3,3V, Versorgung über externe 5V bis 16V oder über den DCDC USB powered (Regler wird über den FTDI An/Aus geschaltet)
* 5V über DCDC (galvanisch getrennt) mit Spannungsregler dahinter oder DCDC überbrückt direkt über USB

Dadurch kann der MiniLA mit einem Y-Kabel USB versorgt werden oder über ein externes Netzteil.

=== Galvanische Trennung ===
Als Zusatzoption über den ADUM4160, einem DCDC-Wandler und einem zusätzlichem Spannungsregler.

=== Steckverbinder ===
* Steckerbelegung bleibt beim alten
* X1-7 wird entfernt, da eh wenig Platz im CPLD ist
* X8 bleibt erhalten
* K8 wird dann auch komplett entfernt, da nicht mehr benötigt (alle Signale sind auch an K1 verfügbar)
* Serienwiderstände in den Datenleitungen wie gehabt
* Tastköpfe extern wie gehabt (siehe auch: Platinen)

=== JTAG ===
* JTAG-Signale liegen an einem MicroMatch Steckverbinder an.
* Programmierung über FTDI und "xc3sprog" http://www.mikrocontroller.net/articles/MiniLA#via_USB

=== Parallel Port ===
* nicht vorgesehen
* Signale liegen an einem MicroMatch Steckverbinder an

=== LEDs ===
Je nach Wunsch in SMD 0805 oder als 5mm LED

=== Gehäuse ===
Passende Gehäusen:
* Hammond 1455L1602 (Mouser, RS, Conrad usw.)
* Fischer AKG 105 30 160 (RS, DK, Conrad usw.)
* Fischer AKG 105 34 160 (RS, DK, Conrad usw.)
* RFS RF-1599 (rfsupplier.com)

Auch 3,5" USB/eSATA Festplatten-Gehäuse sind bestens geeignet.

== Schaltplan und Layout ==
=== Schaltplan ===
'''Seite 1 & 2''' 
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet1.png|350px]]
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet2.png|350px]]

'''Seite 3 & 4''' 
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet3.png|350px]]
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet4.png|350px]]

'''Seite 5 & 6''' 
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet5.png|350px]]
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet6.png|350px]]

'''Seite 7''' 
[[Bild:MockUpMiniLASchaltplanSheet7.png|350px]]

=== Layout ===
''' Platine Mini-LA ''' 
[[Bild:MockUpMiniLALayoutEagleTop.png.png|350px]]
[[Bild:MockUpMiniLALayoutEagleBottom.png|350px]]
* 2-lagig
* über den 5mm LEDs sind die SMD0805 LEDs angeordnet
* [[Datei:MiniLAVersionMockUpV1_05a.zip]]
* [[Datei:MiniLAVersionMockUpTeileliste.zip]]
''' Platine Tastköpfe '''
* Sind über Wigbert zu beziehen. Er hat noch Tastköpfe von der ersten Sammelbestellung.

=== Steckverbinder auf der Platine ===
{| class="wikitable"
|+ '''Steckverbinder'''
|-
! || nicht gesteckt || gesteckt 1-2 || gesteckt 2-3
|-
| JP2 || - || Normal Modus || JTAG-Programmierung über FTDI
|-
| JP3 || - || Normal Modus || JTAG-Programmierung über FTDI
|-
| JP4 || - || Normal Modus || JTAG-Programmierung über FTDI
|-
| JP5 || - || Normal Modus || JTAG-Programmierung über FTDI
|-
| JP6 || - || - || -
|-
| JP7 || Platine "AUS" || Platine "AN" || -
|-
| JP9 || - || externe Versorgung || USB Versorgung
|}

JP6 - Spannungsversorgung für einen Externen Programmieradapter ('''nicht Brücken!''')

== Erste Inbetriebnahme ==
* 1. Platine liegt unangeschlossen (ohne USB und externe Versorgung) vor euch
* 2. Jumper JP7 stecken (USB-Interface wird mit Strom versorgt)
* 3. Jumper JP9 nicht stecken (CPLD wird erstmal nicht mit Strom versorgt, der Sicherheit halber)
* 4. USB-Kabel anschließen, LED7 sollte AN und LED8 Aus sein, FTDI sollte sich am PC anmelden
* 4.1 Wenn er nicht erkannt wird, Spannung über C45 ~9V, Spannung über C46 5V, Alles um IC4, IC5 und IC6 prüfen
* 5. [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp#FTDI FTDI-Treiber installieren]
* 6. [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp#LibUSB LibUSB installieren]
* 7. MiniLA vom PC trennen
* 8. [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp#Steckverbinder_auf_der_Platine JP9 nach Wahl stecken]
* 9. [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp#Steckverbinder_auf_der_Platine JP2-JP4] auf 2-3 stecken (wenn der USB-Stecker links, dann sind das die unteren Kontakte
*10. [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp#Firmware schon mal alles vorbereiten, in den Ordner wechseln, alles eintippen]
*11. eventuell externe Versorgung und USB-Kabel anstecken, LED8 sollte nun auch leuchten
*12. Enter drücken, CPLD sollte programmiert werden.

Hinweis: Der Spannungsregler für die 3,3V wird erst eingeschaltet wenn die USB-Verbindung steht und Windows den FTDI erkannt hat. LED8 leuchtet dann auch.

== Programmierung ==
[[Image:MiniLAVersionMockUpFTPROG1.png|thumb|150px|right|Programmierung des FTDIs, Bild1]][[Image:MiniLAVersionMockUpFTPROG2.png|thumb|150px|right|Programmierung des FTDIs, Bild2]]
=== FTDI ===
Zum Programmieren werden die [http://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm FTDI-Treiber für D2XX] und das Programm [http://www.ftdichip.com/Support/Utilities.htm FT_PROG] benötigt.

*1. MiniLA über ein USB Kabel an den PC anschließen und die heruntergeladenen FTDI-Treiber Installieren
*2. Das Programm FT_PROG starten
*3. Im Programm auf "Scan and Parse" drücken (1)(Bild1)
*4. rechte Maustaste auf den erkannten FTDI, "Aply Template" und "From File" [http://www.mikrocontroller.net/attachment/95887/MiniLA.xml diese Datei] auswählen (2)(Bild1)
*5. Im Programm auf "Program Devices" drücken (3)(Bild1), ein neues Fenster öffnet sich (Bild2)
*6. Haken setzen (4)(Bild2)
*7. Auf "Program" drücken (5)(Bild2)
*8. MiniLA abstecken und wieder anklemmen
*9. Fertig

=== LibUSB ===
[[Image:MiniLAVersionMockUplibUSB1.png|thumb|150px|right|LibUSB einrichten, Bild1]][[Image:MiniLAVersionMockUplibUSB2.png|thumb|150px|right|LibUSB einrichten, Bild2]]
'''Mit der [http://www.mikrocontroller.net/attachment/96598/xc3sprog.exe neuen xc3sprog Revision 483] ist LibUSB nicht mehr notwendig. Dieses greift direkt auf den FTDI-Treiber zu.'''

LibUSB funktioniert nur unter 32Bit Windows.
Zur Programmierung des CPLDs über xc3prog wurde LibUSB benötigt. Dies bekommt man [http://sourceforge.net/projects/libusb-win32/files/libusb-win32-releases/ hier]. Die letzte Version anklicken und dann "libusb-win32-bin-x.x.x.x.zip" herunterladen und entpacken.
*1. In den Ordner "bin" und "x86" für Windows XP 32Bit wechseln
*2. "install-filter-win.exe" starten
*3. "Install a device filter" und "Next" drücken
*4. In der Liste auf "USB Serial Converter A" drücken (1) und danach auf Install (2) (Bild1)
*5. In der Liste auf "USB Serial Converter B" drücken (3) und danach noch einmal auf Install (4) (Bild2)
*6. Mit "Cancel" (5) Abbrechen (Bild2)
*7. Fertig

Es gibt im Forum auch eine Version von xc3sprog, die kein libusb benötigt http://www.mikrocontroller.net/topic/174860#1995201

=== Firmware ===
[[Image:MiniLAVersionMockUpxc3prog.png|thumb|150px|right|Programmierung des CPLDs]]
Zum Programmieren wird [http://sourceforge.net/projects/xc3sprog/ xc3sprog] benötigt. [http://www.mikrocontroller.net/attachment/96598/xc3sprog.exe Hier eine angepasste Version (Mit der anderen gab es Probleme beim CPLD löschen).]

*1. Auf dem MiniLA die Jumper JP2-JP5 in die Stellung [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp#Steckverbinder_auf_der_Platine 2-3] umstecken und den MiniLA anschließen.
*2. Kommandozeile öffnen
*3. In den Ordner wechseln, in der xc3prog und die jed-Datei liegt. (Die jed-Datei aus dem Archiv "Timeanalysis" bzw. "Stateanalysis" - siehe weiter unten - extrahieren. Sie ist im Ordner xilinx zu finden.)
*4. "xc3sprog -c ftdi -v miniLA.jed" eingeben und Enter drücken.
*5. Der FTDI sollte programmiert werden, ähnlich dem nebenstehendem Bild.

'''Hilfreiche Befehle'''
* "xc3sprog -c ftdi -v -j" - Erkennung des CPLDs
* "xc3sprog -c ftdi -v -e" - Löschen des CPLDs

'''Die Firmware ist nur lauffähig mit der Version des MockUp MiniLAs und es sollte auch keine der originalen Firmwares verwendet werden, weil diese nicht kompatibel sind mit der neuen Hardware!!!'''
* [http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/c/c0/MiniLAVersionMockUpFirmwareLEDTest.zip LED-Test] (Blinkfrequenz: ~6,0Hz, ~1,5Hz, ~0,4Hz)
* [http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/f/f5/Fw_timeanalysis_v1.8_for_MockUp_miniLA.zip Timeanalysis v1.8]
* [http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/2/27/Fw_stateanalysis_v2.3_for_MockUp_miniLA.zip Stateanalysis v2.3]

{| class="wikitable"
|+ '''LED-Bedeutungen'''
|-
! || LED1 || LED3 || LED5
|-
| nach dem Einschalten
| style="text-align:center" | X || ||
|-
| Idle
| style="text-align:center" | X || ||
|-
| Pre-Trigger
||
| style="text-align:center" | X ||
|-
| Wait for Trigger || ||
| style="text-align:center" | X
|-
| Trigger || ||
| style="text-align:center" | X
|-
| Post-Trigger||
| style="text-align:center" | X ||
|-
| Transfer zum PC
| style="text-align:center" | X
| style="text-align:center" | X
| style="text-align:center" | X
|}

== Software ==

Minila Windows EXE Vers 0.6.4 für 256k und 512K Sample Speicher gibts hier
http://www.mikrocontroller.net/attachment/97534/minila.zip

== Links ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/174860#new Hauptthread auf Mikrocontroller.net]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/MiniLA Original]
* [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/minila_bg_sch.pdf Schaltplan der alten Version]

[[Kategorie:Projekte]]

MiniLA

2011-02-09T08:02:46Z

193.27.220.254: /* via USB */

[[Image:Minila_best_top.jpg|thumb|300px|right|miniLA Bestückseite]]
[[Image:Minila_best_bot.jpg|thumb|300px|right|miniLA Lötseite]]

= Einleitung =
Diese Seite soll eine Art Informationssammlung zum Open-Source-Logic-Analyzer "miniLA" werden um potentielle "Nachbauer" zu unterstützen. Die zugehörigen Threads im Forum sind inzwischen sehr umfangreich und dadurch leider auch etwas unübersichtlich geworden.

Die Features das Gerätes sind auf der [http://minila.sourceforge.net Projekt-Homepage] zu finden.

Es gab hier im Forum bereits drei Sammelbestellungen zur Platine und den nötigen Bauteilen. Die erste fand Anfang 2008, die zweite im Herbst 2008 und die dritte im Frühling 2009 statt. Details zu den Bestellungen und teils auch zur Hardware finden sich [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 in diesem Thread].

= Hardware =
== Allgemein ==
Bei den Sammelbestellungen wurde jeweils die Version von [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb] bestellt, bei der der USB-Anschluss direkt integriert ist. Wird dieser nicht benötigt, so werden die entsprechenden Teile einfach nicht bestückt.

Es wurden einige kleine Veränderungen und Korrekturen am Layout durchgeführt, die Funktion blieb jedoch gleich. Die Daten zu dieser überarbeiteten Version sind [[Media:Minila%26usb-v1.zip|hier]] zu finden. Details zu den Änderungen können in der enthaltenen "README2_v1.txt" nachgelesen werden.

Der Schaltplan wurde mit [http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplaneditoren#TinyCAD TinyCAD] und das Layout mit [http://www.freepcb.com FreePCB] erstellt.

== Bauteile ==
=== Mainboard ===
Leider ist es nicht ganz einfach an einige der Bauteile zu kommen. Besonders passende SRAMs sind relativ schwer zu bekommen.

Bei den ersten beiden Sammelbestellungen wurden die Bauteile aus folgenden Quellen bezogen:
* Hühnerfutter für o.g. Version inkl. LPT (ohne USB): [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=44322;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* Hühnerfutter inkl. LPT & USB: [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=45435;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* SRAM (Samsung K7B803625B-PI65): http://www.ebv.com (Gewerbe nötig)
* Restliche Teile: [[Media:Minila-parts.zip|Link-Liste]] oder Suche über http://www.digikey.de

Die beiden Reichelt-Warenkörbe sind unter Umständen nicht mehr ganz aktuell und sollten deswegen unbedingt mit der Stückliste abgeglichen werden. Bitte ggf. hier auf Fehler bei den Warenkörben hinweisen oder [http://www.mikrocontroller.net/user/show/kichi Michael K.] diesbezüglich benachrichtigen!

Bei der Bauteil-Auswahl gibt es nicht sehr viel zu beachten, lediglich CPLD, SRAM und der Multiplexer sind etwas kritischer. Beim CPLD muss es sich um einen Typ mit Speed-Grade 6 handeln (XC95288XL-6..., TQFP144), zur Auswahl von SRAM und HC4053 gibt es ein paar Anmerkungen in der "mlaUSBbom_v1.txt" und in der "README2_v1.txt".

Bzgl. SRAM wurde seinerzeit nach passenden Alternativen zum ursprünglich verwendeten Alliance AS7C33128PFS32A gesucht und die Ergebnisse in eine [http://www.mikrocontroller.net/attachment/30530/sram3.xls Excel-Liste] eingetragen. Auf Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität kann es jedoch leider keine Garantie geben.

Folgende SRAMs wurden bereits erfolgreich eingesetzt:
*K7B803625B-PI65
*CY7C1361B-133AC
*IS64LF12832A-7 (lt. miniLA-Entwickler)

[[Image:Ram_bigger_than_128k.jpg|thumb|150px|right|Brücke bei Verwendung von K7B803625B-PI65 (siehe Text)]]
Die wichtigen Kriterien beim SRAM sind:
*Pin-Kompatibilität
*Größe >= 128k
*Datenbreite >= 32bits
*Flow-Through-Modus
*cycle time < 10ns
*data setup time <= 2ns
*data hold time <= 2ns

Falls ein SRAM verwendet wird, das größer ist als 128k, müssen evtl. ein paar Brücken eingelötet werden. Dies hängt von der Pinbelegung des SRAMs ab - meistens müssen nur Adressleitungen beschaltet werden, die sonst in der Luft hängen würden. Beim K7B803625B-PI65 aus den Sammelbestellungen wäre das bei Pin 43 (= A17) der Fall. Im nebenstehenden Bild ist Pin 43 mit GND verbunden. Es wäre aber ebenfalls möglich den Pin mit einem anderen Adresspin zu verbinden (z. B. Pin 44) oder mit Vcc, je nachdem was am einfachsten ist.

=== Tastköpfe ===
[[Image:Probe_best_top.JPG|thumb|150px|right|Tastkopf Bestückseite (inkl. Flachbandkabel zum miniLA)]]
Als Schutz für den CPLD wurde eine Art Tastkopf entwickelt, der zwischen das zu messende Signal und den miniLA geschaltet wird. Dieser Tastkopf ist sehr einfach gehalten und besteht aus nur wenigen Bauteilen. Ein Tastkopf dient für 8 Kanäle, d.h. für alle 32 Kanäle werden 4 Stück benötigt. Die Schaltung wurde mittels TinyCAD und FreePCB entwickelt und die Daten dazu finden sich [[Media:Probe_244dil.zip|hier]].

Hinweise:
* R9 bis R16 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R17 bis R24 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Trigger ===
Die obigen Platinen passen leider nur für die 32 Kanäle (K2-K5), nicht jedoch für die Trigger-Ein- und Clock-Ausgänge. Deswegen wurde im Zuge der dritten Sammelbestellung zusätzlich zu den Tastköpfen noch eine Triggerplatine entwickelt. Um Verwechslungen mit den Tastköpfen zu vermeiden ist auf dieser Platine eine 10polige Kontaktierung vorgesehen, die mit K1 des miniLA verbunden wird. Pin 7 (X8) davon ist im Moment noch nicht belegt und kann für eventuelle spätere Erweiterungen verwendet werden. Die beiden Jumper auf der Unterseite sind vorgesehen um die Richtung (Ein-/Ausgang) entsprechend wählen zu können. Schaltplan, Stückliste und Bestückpläne sind [[Media:MiniLA-Trigger.zip|hier]] zu finden.

Hinweise:
* Der 74AC244N dient nur als Platzhalter. Hier soll stattdessen (wie bei den Tastköpfen auch) ein 74LVC244 bestückt werden.
* R6 bis R10 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R11 bis R15 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Sonstiges ===
Zum Betreiben des miniLA wird zusätzlich zu den, in der Stückliste aufgeführten Bauteilen
* ein USB-Kabel (A- auf B-Stecker, wie bei Druckern) oder ein LPT-Kabel
* ein Netzteil (~5V / ~700mA)
benötigt.

= Firmware / Software =
Als Firmware und Software kommen die Original-Versionen der Projekt-Seite zum Einsatz. Desweiteren gibt es bzgl. der PC-Software einen [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Beitrag in der Codesammlung].

MiniLA Windows EXE Vers 0.6.4 für 256k- und 512k-Sample Speicher gibt es [http://www.mikrocontroller.net/attachment/97534/minila.zip hier].

== CPLD-Programmierung ==
Für die [http://www.mikrocontroller.net/articles/Programmierbare_Logik#Konfiguration_.28Download.29_Xilinx Programmierung] des [http://www.mikrocontroller.net/articles/CPLD CPLD]s gibt es zwei Möglichkeiten:

=== via LPT ===
Dazu wird ein Xilinx-JTAG-Programmer benötigt, welcher sehr einfach nachgebaut werden kann. Die Original-Version von Xilinx, auf die von der miniLA-Seite aus verwiesen wird, ist allerdings nur eingeschränkt zu empfehlen, da einige Nutzer Probleme damit haben/hatten. Martiniman's Version sollte besser und zuverlässiger sein. Schaltplan und Layout seiner Version für Eagle können [[Media:Xilinx_programmer.zip|hier]] heruntergeladen werden. Eine Programmieranleitung findet sich auf der miniLA-Projektseite.

=== via USB ===
Dank [http://www.mikrocontroller.net/topic/60340#1261817 Uwe Bonnes] und seines Programmes "[http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog]" kann der CPLD mittels FT2232 programmiert werden. Da bei der miniLA-Version von Bob Grieb bereits ein FT2232 auf dem Board bestückt ist, wird keine weitere Hardware (außer ein paar Litzen) benötigt.

Vorgehensweise:
<ol>
<li>xc3sprog herunterladen</li>
<li>Inhalt des Ordners "build-win32" entpacken</li>
<li>Zu programmierende Firmware (*.jed) in diesen Ordner kopieren
<li>[http://libusb-win32.sourceforge.net libusb] installieren (sofern nicht schon geschehen)</li>
<li>FT2232 und CPLD folgendermaßen verbinden</li>
* K10.1 / ADBUS0 / USBD0 <-> E3 / E7 / TCK
* K10.2 / ADBUS1 / USBD1 <-> E2 / E6 / TDI
* K10.3 / ADBUS2 / USBD2 <-> E1 / E5 / TDO
* K10.4 / ADBUS3 / USBD3 <-> E4 / E8 / TMS
<li>FT2232 und den Rest der Schaltung einschalten (mit USB bzw. Betriebsspannung verbinden)</li>
<li>Eingabeaufforderung öffnen und in das Verzeichnis "build-win32" wechseln</li>
<li>"xc3sprog -c ftdi -v firmware.jed" (ohne "") eingeben und bestätigen, wobei firmware.jed für die Datei steht, die unter Punkt 3 kopiert wurde</li>
</ol>
Die obige Anweisung gilt für Windows unter Benutzung des FT2232 auf dem miniLA-Mainboard. Es gibt aber ebenfalls eine Linux-Version von xc3sprog und es kann auch eine andere Platine mit FT2232 genutzt werden.

Zwecks einfacherer Handhabung gibt es ein kleines [[Media:Programme_miniLA_with_xc3sprog_bat.zip‎|Batch-Script]] zum Programmieren. Zusätzlich zu den enthaltenen Dateien, muss der Inhalt des Ordners "build-win32" und die *.jed-Files in das Verzeichnis kopiert und entsprechend benannt werden ("miniLA_state2.2.jed", "miniLA_time1.7_20mhz.jed", "miniLA_time1.7_40mhz.jed", "miniLA_time1.7_80mhz.jed" und "miniLA_time1.7_100mhz.jed"). Anschließend "programme_miniLA.bat" aufrufen und den Anweisungen folgen.

= Siehe auch =
Nachfolgend eine Zusammenfassung relevanter bzw. interessanter Links und Daten:
* [http://minila.sourceforge.net miniLA Projekt-Seite]
* [http://coolla.freeunix.net/winelib.html Winelib damit miniLA Windows Software unter Wine auf Linux läuft]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment/81825/fw256_timeanalysis.zip timeanalyse Firmware für 256k Ram für den hier gebauten miniLA]
* [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb's Version (Basis der Sammelbestellungen)]
* [[Media:Minila%26usb-v1.zip|Überarbeitete Version davon (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:Xilinx_programmer.zip|Eagle-Projekt für martiniman's Programmer]]
* [[Media:Probe_244dil.zip|Daten der Tastköpfe (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:MiniLA-Trigger.zip|Daten der Triggerplatinen (inkl. Stückliste)]]
* [http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog Projekt-Seite]
* [http://libusb.wiki.sourceforge.net libusb für Linux]
* [http://libusb-win32.sourceforge.net libusb für Windows]
* [http://coolla.freeunix.net coolLA eine miniLA Erweiterung > mit miniLA Windows Software für RAM grösser 128k]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp Neue MiniLA version (MockUp) - mit bis 1M SRAM und USB powered]
Artikel und Diskussionen auf www.mikrocontroller.net:
* Artikel: [[Logic Analyzer]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 Diskussion zu den Sammelbestellungen]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Diskussion zur PC-Software]

[[Category:Projekte]]
[[Category:FPGA und Co]]
[[Category:Boards]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer]]

MiniLA

2011-02-09T07:58:38Z

193.27.220.254: /* Firmware / Software */

[[Image:Minila_best_top.jpg|thumb|300px|right|miniLA Bestückseite]]
[[Image:Minila_best_bot.jpg|thumb|300px|right|miniLA Lötseite]]

= Einleitung =
Diese Seite soll eine Art Informationssammlung zum Open-Source-Logic-Analyzer "miniLA" werden um potentielle "Nachbauer" zu unterstützen. Die zugehörigen Threads im Forum sind inzwischen sehr umfangreich und dadurch leider auch etwas unübersichtlich geworden.

Die Features das Gerätes sind auf der [http://minila.sourceforge.net Projekt-Homepage] zu finden.

Es gab hier im Forum bereits drei Sammelbestellungen zur Platine und den nötigen Bauteilen. Die erste fand Anfang 2008, die zweite im Herbst 2008 und die dritte im Frühling 2009 statt. Details zu den Bestellungen und teils auch zur Hardware finden sich [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 in diesem Thread].

= Hardware =
== Allgemein ==
Bei den Sammelbestellungen wurde jeweils die Version von [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb] bestellt, bei der der USB-Anschluss direkt integriert ist. Wird dieser nicht benötigt, so werden die entsprechenden Teile einfach nicht bestückt.

Es wurden einige kleine Veränderungen und Korrekturen am Layout durchgeführt, die Funktion blieb jedoch gleich. Die Daten zu dieser überarbeiteten Version sind [[Media:Minila%26usb-v1.zip|hier]] zu finden. Details zu den Änderungen können in der enthaltenen "README2_v1.txt" nachgelesen werden.

Der Schaltplan wurde mit [http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplaneditoren#TinyCAD TinyCAD] und das Layout mit [http://www.freepcb.com FreePCB] erstellt.

== Bauteile ==
=== Mainboard ===
Leider ist es nicht ganz einfach an einige der Bauteile zu kommen. Besonders passende SRAMs sind relativ schwer zu bekommen.

Bei den ersten beiden Sammelbestellungen wurden die Bauteile aus folgenden Quellen bezogen:
* Hühnerfutter für o.g. Version inkl. LPT (ohne USB): [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=44322;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* Hühnerfutter inkl. LPT & USB: [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=45435;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* SRAM (Samsung K7B803625B-PI65): http://www.ebv.com (Gewerbe nötig)
* Restliche Teile: [[Media:Minila-parts.zip|Link-Liste]] oder Suche über http://www.digikey.de

Die beiden Reichelt-Warenkörbe sind unter Umständen nicht mehr ganz aktuell und sollten deswegen unbedingt mit der Stückliste abgeglichen werden. Bitte ggf. hier auf Fehler bei den Warenkörben hinweisen oder [http://www.mikrocontroller.net/user/show/kichi Michael K.] diesbezüglich benachrichtigen!

Bei der Bauteil-Auswahl gibt es nicht sehr viel zu beachten, lediglich CPLD, SRAM und der Multiplexer sind etwas kritischer. Beim CPLD muss es sich um einen Typ mit Speed-Grade 6 handeln (XC95288XL-6..., TQFP144), zur Auswahl von SRAM und HC4053 gibt es ein paar Anmerkungen in der "mlaUSBbom_v1.txt" und in der "README2_v1.txt".

Bzgl. SRAM wurde seinerzeit nach passenden Alternativen zum ursprünglich verwendeten Alliance AS7C33128PFS32A gesucht und die Ergebnisse in eine [http://www.mikrocontroller.net/attachment/30530/sram3.xls Excel-Liste] eingetragen. Auf Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität kann es jedoch leider keine Garantie geben.

Folgende SRAMs wurden bereits erfolgreich eingesetzt:
*K7B803625B-PI65
*CY7C1361B-133AC
*IS64LF12832A-7 (lt. miniLA-Entwickler)

[[Image:Ram_bigger_than_128k.jpg|thumb|150px|right|Brücke bei Verwendung von K7B803625B-PI65 (siehe Text)]]
Die wichtigen Kriterien beim SRAM sind:
*Pin-Kompatibilität
*Größe >= 128k
*Datenbreite >= 32bits
*Flow-Through-Modus
*cycle time < 10ns
*data setup time <= 2ns
*data hold time <= 2ns

Falls ein SRAM verwendet wird, das größer ist als 128k, müssen evtl. ein paar Brücken eingelötet werden. Dies hängt von der Pinbelegung des SRAMs ab - meistens müssen nur Adressleitungen beschaltet werden, die sonst in der Luft hängen würden. Beim K7B803625B-PI65 aus den Sammelbestellungen wäre das bei Pin 43 (= A17) der Fall. Im nebenstehenden Bild ist Pin 43 mit GND verbunden. Es wäre aber ebenfalls möglich den Pin mit einem anderen Adresspin zu verbinden (z. B. Pin 44) oder mit Vcc, je nachdem was am einfachsten ist.

=== Tastköpfe ===
[[Image:Probe_best_top.JPG|thumb|150px|right|Tastkopf Bestückseite (inkl. Flachbandkabel zum miniLA)]]
Als Schutz für den CPLD wurde eine Art Tastkopf entwickelt, der zwischen das zu messende Signal und den miniLA geschaltet wird. Dieser Tastkopf ist sehr einfach gehalten und besteht aus nur wenigen Bauteilen. Ein Tastkopf dient für 8 Kanäle, d.h. für alle 32 Kanäle werden 4 Stück benötigt. Die Schaltung wurde mittels TinyCAD und FreePCB entwickelt und die Daten dazu finden sich [[Media:Probe_244dil.zip|hier]].

Hinweise:
* R9 bis R16 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R17 bis R24 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Trigger ===
Die obigen Platinen passen leider nur für die 32 Kanäle (K2-K5), nicht jedoch für die Trigger-Ein- und Clock-Ausgänge. Deswegen wurde im Zuge der dritten Sammelbestellung zusätzlich zu den Tastköpfen noch eine Triggerplatine entwickelt. Um Verwechslungen mit den Tastköpfen zu vermeiden ist auf dieser Platine eine 10polige Kontaktierung vorgesehen, die mit K1 des miniLA verbunden wird. Pin 7 (X8) davon ist im Moment noch nicht belegt und kann für eventuelle spätere Erweiterungen verwendet werden. Die beiden Jumper auf der Unterseite sind vorgesehen um die Richtung (Ein-/Ausgang) entsprechend wählen zu können. Schaltplan, Stückliste und Bestückpläne sind [[Media:MiniLA-Trigger.zip|hier]] zu finden.

Hinweise:
* Der 74AC244N dient nur als Platzhalter. Hier soll stattdessen (wie bei den Tastköpfen auch) ein 74LVC244 bestückt werden.
* R6 bis R10 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R11 bis R15 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Sonstiges ===
Zum Betreiben des miniLA wird zusätzlich zu den, in der Stückliste aufgeführten Bauteilen
* ein USB-Kabel (A- auf B-Stecker, wie bei Druckern) oder ein LPT-Kabel
* ein Netzteil (~5V / ~700mA)
benötigt.

= Firmware / Software =
Als Firmware und Software kommen die Original-Versionen der Projekt-Seite zum Einsatz. Desweiteren gibt es bzgl. der PC-Software einen [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Beitrag in der Codesammlung].

MiniLA Windows EXE Vers 0.6.4 für 256k- und 512k-Sample Speicher gibt es [http://www.mikrocontroller.net/attachment/97534/minila.zip hier].

== CPLD-Programmierung ==
Für die [http://www.mikrocontroller.net/articles/Programmierbare_Logik#Konfiguration_.28Download.29_Xilinx Programmierung] des [http://www.mikrocontroller.net/articles/CPLD CPLD]s gibt es zwei Möglichkeiten:

=== via LPT ===
Dazu wird ein Xilinx-JTAG-Programmer benötigt, welcher sehr einfach nachgebaut werden kann. Die Original-Version von Xilinx, auf die von der miniLA-Seite aus verwiesen wird, ist allerdings nur eingeschränkt zu empfehlen, da einige Nutzer Probleme damit haben/hatten. Martiniman's Version sollte besser und zuverlässiger sein. Schaltplan und Layout seiner Version für Eagle können [[Media:Xilinx_programmer.zip|hier]] heruntergeladen werden. Eine Programmieranleitung findet sich auf der miniLA-Projektseite.

=== via USB ===
Dank eines [http://www.mikrocontroller.net/topic/60340#1261817 Beitrags von Uwe Bonnes] bin ich auf das Programm "[http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog]" gestossen, mit dem der CPLD mittels FT2232 programmiert werden kann. Da bei der miniLA-Version von Bob Grieb bereits ein FT2232 auf dem Board bestückt ist, wird keine weitere Hardware (außer ein paar Litzen) benötigt.

Vorgehensweise:
<ol>
<li>xc3sprog herunterladen</li>
<li>Inhalt des Ordners "build-win32" entpacken</li>
<li>Zu programmierende Firmware (*.jed) in diesen Ordner kopieren
<li>[http://libusb-win32.sourceforge.net libusb] installieren (sofern nicht schon geschehen)</li>
<li>FT2232 und CPLD folgendermaßen verbinden</li>
* K10.1 / ADBUS0 / USBD0 <-> E3 / E7 / TCK
* K10.2 / ADBUS1 / USBD1 <-> E2 / E6 / TDI
* K10.3 / ADBUS2 / USBD2 <-> E1 / E5 / TDO
* K10.4 / ADBUS3 / USBD3 <-> E4 / E8 / TMS
<li>FT2232 und den Rest der Schaltung einschalten (mit USB bzw. Betriebsspannung verbinden)</li>
<li>Eingabeaufforderung öffnen und in das Verzeichnis "build-win32" wechseln</li>
<li>"xc3sprog -c ftdi -v firmware.jed" (ohne "") eingeben und bestätigen, wobei firmware.jed für die Datei steht, die unter Punkt 3 kopiert wurde</li>
</ol>
Die obige Anweisung gilt für Windows unter Benutzung des FT2232 auf dem miniLA-Mainboard. Es gibt aber ebenfalls eine Linux-Version von xc3sprog und es kann auch eine andere Platine mit FT2232 genutzt werden.

Ich habe mir zwecks einfacherer Handhabung ein kleines [[Media:Programme_miniLA_with_xc3sprog_bat.zip‎|Batch-Script]] zum Programmieren geschrieben. Zusätzlich zu den enthaltenen Dateien, muss der Inhalt des Ordners "build-win32" und die *.jed-Files in das Verzeichnis kopiert und entsprechend benannt werden ("miniLA_state2.2.jed", "miniLA_time1.7_20mhz.jed", "miniLA_time1.7_40mhz.jed", "miniLA_time1.7_80mhz.jed" und "miniLA_time1.7_100mhz.jed"). Anschließend "programme_miniLA.bat" aufrufen und den Anweisungen folgen.

= Siehe auch =
Nachfolgend eine Zusammenfassung relevanter bzw. interessanter Links und Daten:
* [http://minila.sourceforge.net miniLA Projekt-Seite]
* [http://coolla.freeunix.net/winelib.html Winelib damit miniLA Windows Software unter Wine auf Linux läuft]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment/81825/fw256_timeanalysis.zip timeanalyse Firmware für 256k Ram für den hier gebauten miniLA]
* [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb's Version (Basis der Sammelbestellungen)]
* [[Media:Minila%26usb-v1.zip|Überarbeitete Version davon (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:Xilinx_programmer.zip|Eagle-Projekt für martiniman's Programmer]]
* [[Media:Probe_244dil.zip|Daten der Tastköpfe (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:MiniLA-Trigger.zip|Daten der Triggerplatinen (inkl. Stückliste)]]
* [http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog Projekt-Seite]
* [http://libusb.wiki.sourceforge.net libusb für Linux]
* [http://libusb-win32.sourceforge.net libusb für Windows]
* [http://coolla.freeunix.net coolLA eine miniLA Erweiterung > mit miniLA Windows Software für RAM grösser 128k]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/Minila_Version_MockUp Neue MiniLA version (MockUp) - mit bis 1M SRAM und USB powered]
Artikel und Diskussionen auf www.mikrocontroller.net:
* Artikel: [[Logic Analyzer]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 Diskussion zu den Sammelbestellungen]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Diskussion zur PC-Software]

[[Category:Projekte]]
[[Category:FPGA und Co]]
[[Category:Boards]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer]]

Diskussion:USB IR Remote Receiver

2010-07-07T11:00:11Z

193.27.220.254: Die Seite wurde neu angelegt: „Als IR-Empfänger kommen vermutlich noch einige Bauteile mehr in Frage als bereits aufgeführt sind, siehe: http://www.vishay.com/ir-receiver-modules/“

Als IR-Empfänger kommen vermutlich noch einige Bauteile mehr in Frage als bereits aufgeführt sind, siehe: http://www.vishay.com/ir-receiver-modules/

Eagle-Wishlist

2010-06-30T08:56:34Z

193.27.220.254: /* Board-Editor */

Eagle-Wishlist

2010-05-05T07:25:16Z

193.27.220.254: /* Bibiliotheks-Editor */

Eagle-Wishlist

2010-05-05T07:20:52Z

193.27.220.254: /* Bibiliotheks-Editor */

MiniLA

2010-04-26T07:15:12Z

193.27.220.254:

[[Image:Minila_best_top.jpg|thumb|300px|right|miniLA Bestückseite]]
[[Image:Minila_best_bot.jpg|thumb|300px|right|miniLA Lötseite]]
''von Michael K.''

= Einleitung =
Diese Seite soll eine Art Informationssammlung zum Open-Source-Logic-Analyzer "miniLA" werden um potentielle "Nachbauer" zu unterstützen. Die zugehörigen Threads im Forum sind inzwischen sehr umfangreich und dadurch leider auch etwas unübersichtlich geworden.

Die Features das Gerätes sind auf der [http://minila.sourceforge.net Projekt-Homepage] zu finden.

Es gab hier im Forum bereits drei Sammelbestellungen zur Platine und den nötigen Bauteilen. Die erste fand Anfang 2008, die zweite im Herbst 2008 und die dritte im Frühling 2009 statt. Details zu den Bestellungen und teils auch zur Hardware finden sich [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 in diesem Thread].

= Hardware =
== Allgemein ==
Bei den Sammelbestellungen wurde jeweils die Version von [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb] bestellt, bei der der USB-Anschluss direkt integriert ist. Wird dieser nicht benötigt, so werden die entsprechenden Teile einfach nicht bestückt.

Es wurden einige kleine Veränderungen und Korrekturen am Layout durchgeführt, die Funktion blieb jedoch gleich. Die Daten zu dieser überarbeiteten Version sind [[Media:Minila%26usb-v1.zip|hier]] zu finden. Details zu den Änderungen können in der enthaltenen "README2_v1.txt" nachgelesen werden.

Der Schaltplan wurde mit [http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplaneditoren#TinyCAD TinyCAD] und das Layout mit [http://www.freepcb.com FreePCB] erstellt.

== Bauteile ==
=== Mainboard ===
Leider ist es nicht ganz einfach an einige der Bauteile zu kommen. Besonders passende SRAMs sind relativ schwer zu bekommen.

Bei den ersten beiden Sammelbestellungen wurden die Bauteile aus folgenden Quellen bezogen:
* Hühnerfutter für o.g. Version inkl. LPT (ohne USB): [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=44322;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* Hühnerfutter inkl. LPT & USB: [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=45435;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* SRAM (Samsung K7B803625B-PI65): http://www.ebv.com (Gewerbe nötig)
* Restliche Teile: [[Media:Minila-parts.zip|Link-Liste]] oder Suche über http://www.digikey.de

Die beiden Reichelt-Warenkörbe sind unter Umständen nicht mehr ganz aktuell und sollten deswegen unbedingt mit der Stückliste abgeglichen werden. Bitte ggf. hier auf Fehler bei den Warenkörben hinweisen oder [http://www.mikrocontroller.net/user/show/kichi Michael K.] diesbezüglich benachrichtigen!

Bei der Bauteil-Auswahl gibt es nicht sehr viel zu beachten, lediglich CPLD, SRAM und der Multiplexer sind etwas kritischer. Beim CPLD muss es sich um einen Typ mit Speed-Grade 6 handeln (XC95288XL-6..., TQFP144), zur Auswahl von SRAM und HC4053 gibt es ein paar Anmerkungen in der "mlaUSBbom_v1.txt" und in der "README2_v1.txt".

Bzgl. SRAM wurde seinerzeit nach passenden Alternativen zum ursprünglich verwendeten Alliance AS7C33128PFS32A gesucht und die Ergebnisse in eine [http://www.mikrocontroller.net/attachment/30530/sram3.xls Excel-Liste] eingetragen. Auf Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität kann es jedoch leider keine Garantie geben.

Folgende SRAMs wurden bereits erfolgreich eingesetzt:
*K7B803625B-PI65
*CY7C1361B-133AC
*IS64LF12832A-7 (lt. miniLA-Entwickler)

[[Image:Ram_bigger_than_128k.jpg|thumb|150px|right|Brücke bei Verwendung von K7B803625B-PI65 (siehe Text)]]
Die wichtigen Kriterien beim SRAM sind:
*Pin-Kompatibilität
*Größe >= 128k
*Datenbreite >= 32bits
*Flow-Through-Modus
*cycle time < 10ns
*data setup time <= 2ns
*data hold time <= 2ns

Falls ein SRAM verwendet wird, das größer ist als 128k, müssen evtl. ein paar Brücken eingelötet werden. Dies hängt von der Pinbelegung des SRAMs ab - meistens müssen nur Adressleitungen beschaltet werden, die sonst in der Luft hängen würden. Beim K7B803625B-PI65 aus den Sammelbestellungen wäre das bei Pin 43 (= A17) der Fall. Im nebenstehenden Bild ist Pin 43 mit GND verbunden. Es wäre aber ebenfalls möglich den Pin mit einem anderen Adresspin zu verbinden (z. B. Pin 44) oder mit Vcc, je nachdem was am einfachsten ist.

=== Tastköpfe ===
[[Image:Probe_best_top.JPG|thumb|150px|right|Tastkopf Bestückseite (inkl. Flachbandkabel zum miniLA)]]
Als Schutz für den CPLD wurde eine Art Tastkopf entwickelt, der zwischen das zu messende Signal und den miniLA geschaltet wird. Dieser Tastkopf ist sehr einfach gehalten und besteht aus nur wenigen Bauteilen. Ein Tastkopf dient für 8 Kanäle, d.h. für alle 32 Kanäle werden 4 Stück benötigt. Die Schaltung wurde mittels TinyCAD und FreePCB entwickelt und die Daten dazu finden sich [[Media:Probe_244dil.zip|hier]].

Hinweise:
* R9 bis R16 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R17 bis R24 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Trigger ===
Die obigen Platinen passen leider nur für die 32 Kanäle (K2-K5), nicht jedoch für die Trigger-Ein- und Clock-Ausgänge. Deswegen wurde im Zuge der dritten Sammelbestellung zusätzlich zu den Tastköpfen noch eine Triggerplatine entwickelt. Um Verwechslungen mit den Tastköpfen zu vermeiden ist auf dieser Platine eine 10polige Kontaktierung vorgesehen, die mit K1 des miniLA verbunden wird. Pin 7 (X8) davon ist im Moment noch nicht belegt und kann für eventuelle spätere Erweiterungen verwendet werden. Die beiden Jumper auf der Unterseite sind vorgesehen um die Richtung (Ein-/Ausgang) entsprechend wählen zu können. Schaltplan, Stückliste und Bestückpläne sind [[Media:MiniLA-Trigger.zip|hier]] zu finden.

Hinweise:
* Der 74AC244N dient nur als Platzhalter. Hier soll stattdessen (wie bei den Tastköpfen auch) ein 74LVC244 bestückt werden.
* R6 bis R10 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R11 bis R15 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Sonstiges ===
Zum Betreiben des miniLA wird zusätzlich zu den, in der Stückliste aufgeführten Bauteilen
* ein USB-Kabel (A- auf B-Stecker, wie bei Druckern) oder ein LPT-Kabel
* ein Netzteil (~5V / ~700mA)
benötigt.

= Firmware / Software =
Als Firmware und Software kommen die Original-Versionen der Projekt-Seite zum Einsatz. Desweiteren gibt es bzgl. der PC-Software einen [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Beitrag in der Codesammlung].

== CPLD-Programmierung ==
Für die [http://www.mikrocontroller.net/articles/Programmierbare_Logik#Konfiguration_.28Download.29_Xilinx Programmierung] des [http://www.mikrocontroller.net/articles/CPLD CPLD]s gibt es zwei Möglichkeiten:

=== via LPT ===
Dazu wird ein Xilinx-JTAG-Programmer benötigt, welcher sehr einfach nachgebaut werden kann. Die Original-Version von Xilinx, auf die von der miniLA-Seite aus verwiesen wird, ist allerdings nur eingeschränkt zu empfehlen, da einige Nutzer Probleme damit haben/hatten. Martiniman's Version sollte besser und zuverlässiger sein. Schaltplan und Layout seiner Version für Eagle können [[Media:Xilinx_programmer.zip|hier]] heruntergeladen werden. Eine Programmieranleitung findet sich auf der miniLA-Projektseite.

=== via USB ===
Dank eines [http://www.mikrocontroller.net/topic/60340#1261817 Beitrags von Uwe Bonnes] bin ich auf das Programm "[http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog]" gestossen, mit dem der CPLD mittels FT2232 programmiert werden kann. Da bei der miniLA-Version von Bob Grieb bereits ein FT2232 auf dem Board bestückt ist, wird keine weitere Hardware (außer ein paar Litzen) benötigt.

Vorgehensweise:
<ol>
<li>xc3sprog herunterladen</li>
<li>Inhalt des Ordners "build-win32" entpacken</li>
<li>Zu programmierende Firmware (*.jed) in diesen Ordner kopieren
<li>[http://libusb-win32.sourceforge.net libusb] installieren (sofern nicht schon geschehen)</li>
<li>FT2232 und CPLD folgendermaßen verbinden</li>
* K10.1 / ADBUS0 / USBD0 <-> E3 / E7 / TCK
* K10.2 / ADBUS1 / USBD1 <-> E2 / E6 / TDI
* K10.3 / ADBUS2 / USBD2 <-> E1 / E5 / TDO
* K10.4 / ADBUS3 / USBD3 <-> E4 / E8 / TMS
<li>FT2232 und den Rest der Schaltung einschalten (mit USB bzw. Betriebsspannung verbinden)</li>
<li>Eingabeaufforderung öffnen und in das Verzeichnis "build-win32" wechseln</li>
<li>"xc3sprog -c ftdi -v firmware.jed" (ohne "") eingeben und bestätigen, wobei firmware.jed für die Datei steht, die unter Punkt 3 kopiert wurde</li>
</ol>
Die obige Anweisung gilt für Windows unter Benutzung des FT2232 auf dem miniLA-Mainboard. Es gibt aber ebenfalls eine Linux-Version von xc3sprog und es kann auch eine andere Platine mit FT2232 genutzt werden.

Ich habe mir zwecks einfacherer Handhabung ein kleines [[Media:Programme_miniLA_with_xc3sprog_bat.zip‎|Batch-Script]] zum Programmieren geschrieben. Zusätzlich zu den enthaltenen Dateien, muss der Inhalt des Ordners "build-win32" und die *.jed-Files in das Verzeichnis kopiert und entsprechend benannt werden ("miniLA_state2.2.jed", "miniLA_time1.7_20mhz.jed", "miniLA_time1.7_40mhz.jed", "miniLA_time1.7_80mhz.jed" und "miniLA_time1.7_100mhz.jed"). Anschließend "programme_miniLA.bat" aufrufen und den Anweisungen folgen.

= Siehe auch =
Nachfolgend eine Zusammenfassung relevanter bzw. interessanter Links und Daten:
* [http://minila.sourceforge.net miniLA Projekt-Seite]
* [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb's Version (Basis der Sammelbestellungen)]
* [[Media:Minila%26usb-v1.zip|Überarbeitete Version davon (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:Xilinx_programmer.zip|Eagle-Projekt für martiniman's Programmer]]
* [[Media:Probe_244dil.zip|Daten der Tastköpfe (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:MiniLA-Trigger.zip|Daten der Triggerplatinen (inkl. Stückliste)]]
* [http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog Projekt-Seite]
* [http://libusb.wiki.sourceforge.net libusb für Linux]
* [http://libusb-win32.sourceforge.net libusb für Windows]
Artikel und Diskussionen auf www.mikrocontroller.net:
* Artikel: [[Logic Analyzer]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 Diskussion zu den Sammelbestellungen]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Diskussion zur PC-Software]

[[Category:Projekte]]
[[Category:FPGA und Co]]
[[Category:Boards]]
[[Category:Oszilloskope und Analyzer]]

Pegelwandler

2010-03-18T09:38:38Z

193.27.220.254: /* BIDIREKTIONAL */

== Vorwort ==

Dies ist die erste aufgeräumte Version. Sicher nicht die letzte.

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-375051.html "Stein des Anstosses"]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/list-1-1.html?filter=pegelwand*+levelsh*&x=0&y=0 Suche in den Forenartikel]

== Einleitung ==

Pegelwandeln (engl. level shifting) wird oft notwendig, wenn Systeme mit unterschiedlicher Ausgangs- und Eingangsspannungen (z. B. Versorgungs- oder Logikspannungen) miteinander verbunden werden sollen. Das vielleicht bekannteste Beispiel ist die Umsetzung von 0V/5V [[TTL]] Logikpegeln auf die -12V/12V Pegel einer seriellen [[RS232]] Schnittstelle. Die Probleme beim Pegelwandeln können sein:

# Überlastung einer oder beider Seiten
# Inkompatible Logikpegel und daraus resultierendes Nichtfunktionieren der Schaltung, oder noch schlimmer, sporadische Fehlfunktionen
# Verzögerungen der Signale durch die Pegelwandlung und daraus resultierende maximale Signalfrequenzen

=== Überlastung ===

Das Erzeugen von verschiedenen Versorgungsspannungen ist ziemlich einfach, aber man muss sicher gehen, daß man die Signalleitungen zwischen den Bauteilen überprüft. Wenn ein 5V Bauteil ein Signal an ein 3V Bauteil schickt, können beide Bauteile beschädigt werden. Vor allem für neue ICs ist es ein Problem mit "hohen" Spannungen wie 5V zu arbeiten. Auf Grund der immer kleineren Schaltkreisstrukturen (der aktuelle Pentium wird mit 45nm Technologie hergestellt!) werden auch die Abstände und Schichtdicken immer geringer. Das reduziert natürlich auch die Spannungsfestigkeit der Transistoren auf dem IC. Neue ICs vertragen deshalb meist nur noch 3.3V, teilweise sogar weniger! Die Überlastung erfolgt durch zu hohe Spannung und dadurch mehr oder weniger langsame Zerstörung des ICs.

=== Schutzdioden ===

Hauptursache Nummer zwei für Überlastung von ICs mit verschiedenen Betriebsspannungen sind die in nahezu allen ICs integrierten Schutzdioden. Deren Aufgabe ist es in Normalfall, elektrostatische Entladungen auf eine sichere, niedrige Spannung zu begrenzen. Die Entladungen geschehen durch unsachgemässe Handhabung und Transport von ICs, z. B. wenn jemand über einen Kunstfaserteppich läuft, sich dabei elektrostatisch auflädt und einen IC anfasst. Oder wenn Bauteile in einem Gerät eingebaut sind und der Anwender berührt offen liegende Kontakte (RS232 Eingang, USB-Stick, PCI-Steckkarten beim Einbau etc.). Die Schutzdioden beginnen Strom zu leiten, wenn die Eingangsspannung ca. 500mV über VCC ansteigt oder mehr als 500mV unter GND absinkt. Im Normalbetrieb sollten die Schutzdioden keinen Strom leiten. Manchmal kann man sie aber zur Spannungsbegrenzung missbrauchen, siehe [[#STEP-DOWN:_5V_-.3E_3.3V | Step Down mit Vorwiderstand]].

[[bild:pw_schutzdioden.png]]

=== 5V tolerante Eingänge ===

5 Volt tolerant bedeutet, daß 3 Volt Bausteine ohne Probleme von einem 5 Volt Baustein angesteuert werden können.

Viele Bauteile mit einer Betriebsspannung von 3 V verfügen über 5 V tolerante Eingänge. Man sollte aber grundsätzlich im Datenblatt darüber nachlesen, bevor die Schaltung aufgebaut wird. Sind sie es nicht, so ist ein Pegelwandler auf den Verbindungsleitungen zwischen den Bauteilen notwendig. Ein Pegelwandler kann eine einfache Zener-Diode mit einem Widerstand sein, es kann aber auch ein eigens dafür vorgesehener IC sein. Sind die Signalwege bidirektional, so wird man meist die Lösung mit einem eigenen IC bevorzugen.

[[AVR]]s sind generell '''nicht''' 5V tolerant, wenn sie mit 3.3V betrieben werden! Die absolute obere Grenze für Eingangsspannungen liegt bei Vcc + 0.5V. Zu finden in den elektrischen Spezifikationen im Datenblatt.

Ob ein Bauteil 5V-tolerant ist und unter welchen Betriebsbedingungen das gilt steht im Datenblatt des betreffenden Bauteils vom betreffenden Hersteller. Wenn es auf diese Eigenschaft ankommt, lieber genau bei Lieferanten nachsehen, von welchem Hersteller die Bauteile kommen.

Vorsicht bei:

* 74'''LVX'''xxxx und 74'''LCX'''xxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!

=== Kompatibilität von Logikpegeln ===

Siehe auch http://www.interfacebus.com/Design_Translation.html

Verschiedene Mikroprozessoren haben eigene elektrische Kenndaten für HIGH und LOW Pegel, die abhängig von der Versorgungsspannung sind z. B. der [[R8C]]:

* HIGH grösser 0.8 * Vcc
* LOW kleiner 0.2 * Vcc

Man muss die Spannungen der Aus-und Eingänge vergleichen. Wenn es um ein Hobbyprojekt geht kann man einfach messen. Wenn es um eine kommerzielle Anwendung geht die man verkaufen will, sollte man besser die Spezifikationen der ICs studieren.

== UNIDIREKTIONAL ==

=== 1.8V -> 5V ===

* Die besondere Eigenschaft der alten TTL Schaltkreise, nämlich daß Strom bei LOW '''aus''' dem Eingang in den treibenden Ausgang fliesst kann man sich zu nutze machen wie die nachfolgende Schaltung zeigt. Dabei wird der HIGH-Pegel des 1,8V Signals durch eine Schottkydiode um ca. 0,3V auf 2,1V erhöht. Damit ist man fast offiziell im HIGH-Berich für TTL (Schaltschwelle 1,4V, HIGH>2.0V). Der LOW-Pegel wird auf ca. 0,3V erhöht, was voll den TTL-Richtlinien entspricht. Als Schaltkreisfamilie '''muss''' ein [[74xx|TTL-Typ]] eingesetzt werdem, also LS, F, AS oder ähnlich. CMOS-Typen wie HC, LVC etc. funktionieren '''nicht'''!

[[bild:pw_LS.png]]

'''Achtung:''' Diese Schaltung entspricht bei HIGH ungefähr einem offenen TTL-Eingang, was zwar meistens funktioniert, aber etwas störempfindlich sein kann. Davon wurde in der TTL-Ära stets abgeraten. Zudem ist der Pegelwechsel LOW nach HIGH durch den niedrigen Strom eher langsam. Man kann das jedoch mit einem Pullup-Widerstand absichern. Dann sind auch Gatter der 74HCT-Reihe einsetzbar.

=== 3.3V -> 5V ===

* 3.3V Pegel werden bei TTL kompatiblen Eingängen richtig erkannt (Schaltschwelle 1,4V). Es ist kein Pegelwandler erforderlich. Direkte Verbindung.

* 5V CMOS Eingänge haben typisch eine minimale Eingangsspannug für HIGH (<math>V_{IH}</math>) von 0.6 * VCC = 0.6 * 5V = 3V. Das kann ein 3.3V CMOS Ausgang direkt treiben, allerdings kann sich das Zeitverhalten dadurch etwas ändern weil der HIGH Pegel später erkannt wird. Vorsicht! Viele 5V CMOS ICs wollen für HIGH offiziell mindestens 0.7V * VCC = 3.5V oder manche auch 0.8 * VCC = 4.0V! Das geht dann offiziell nicht mehr mit einem 3.3V Ausgang! Für Hobbyzwecke kann man das aber ggf. probieren.

* 3.3V [[Ausgangsstufen_Logik-ICs | Open Collector]] nach 5V (TTL oder CMOS): Einfach einen Pull-Up Widerstand hinzufügen und gut. Allerdings verbraucht der Pull-Up Widerstand bei LOW relativ viel Strom und kann bei HIGH nicht allzuviel Strom liefern. Die Schaltgeschwindigkeit von LOW nach HIGH wird durch die Grösse des Pull-Ups bestimmt.

[[bild:pw_oc_3-5.png]]

* 3,3V auf echte 5V (CMOS) geht am einfachsten mit einem Baustein der HCT Familie (NICHT HC !). Diese haben TTL-compatible Eingänge und echte CMOS Ausgänge

* Man kann einen Komparator in nichtinvertierender Schaltung benutzen (LM339/393). Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator.

[[bild:pw_comp_3-5.png]]

'''Bauteile'''

* 74HCTxxx (245, 244, 240 ...)
* 74HCT125: OE Pins auf Masse und dann das Signal einfach anschließen.
* SN74LVC07AD

=== 5V -> 9..15V ===

* Am einfachsten geht das mit einem Open Collector Ausgang, einfach einen Pull-Up hinzufügen (an die hohe Spannung) und fertig.

[[bild:pw_oc_5-12.png]]

* Man kann einen Komparator benutzen. Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator. Wenn nur zwei Signale pegelgewandlet werden müssen bietet sich der LM393 an, ein Doppelkomparator mit Open Collector Ausgang, mit dem man auf einen beliebigen Pegel ausgeben kann. Der LM339 ist ein Vierfachkomparator mit den gleichen Eigenschaften. Wenn wenig Platz vorhanden ist, dann ist der TL311 im winzigen SOT-23 Gehäuse sehr empfehlenswert. Bei jedem Komparator kann auch einfach eine Invertierung gemacht werden, einfach die Eingänge + und - vertauschen. Diese Komparatoren eignen sich bis ca. 1 MHz.

* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm Pegelwandler mit Transistor, invertierend]

[[bild:pw_trans_inv.png]]

* Pegelwandler mit Transistor, nicht invertierend

[[bild:pw_trans_ni.png]]

Die Idee ist einfach. Wenn der Ausgang des 5V Gatters auf HIGH ist dann ist der Transistor ausgeschaltet, der Pull-Up Widerstand R7 zeiht den Ausgang auf +12V. Ist der Ausgang des 5V Gatters auf LOW ist, dann ist er vollkommen durchgesteuert und der Ausgang nahe 0V (je nach Typ ca. 300mV). Der Vorteil ist hier erhöhte Störsicherheit im Gegensatz zur einfachen Ansteurung der Basis über einen Vorwiderstand. Ausserdem wird dadurch nicht die Logik invertiert. Nachteilig ist der geringe Strom, der bei HIGH zur Verfügung steht (typisch 100μA). Diese Schaltung ist die seltene Anwendung einer Basisschaltung für digitale Signale.

* Wenn mehr Geschwindigkeit, Ausgangsstrom und weniger Stromverbrauch nötig ist, dann muss ein spezieller Baustein her, wie z. B. 
** [[Mosfet-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]] (z. B. L293, L298, UCC27325 und deren Verwandte), wenns nicht zu schnell ist (einige Dutzend kHz)
** CD40109, bei Reichelt verfügbar
** HEF4104, 4fach LOW-HIGH Pegelwandler mit normalen und invertierten Augängen sowie Tristate. Um ggf. sicherzustellen, dass wie im Datenblatt beschrieben immer VDDI <= VDDO ist, kann man einfach eine Diode von VDDO nach VDDI schalten (z. B. Schottky SB120, aber auch 1N4148 & Co sollte problemlos funktionieren)
** CMOS 4504, 6fach LOW-HIGH/HIGH-LOW 3-20V Pegelwandler, TTL/CMOS (umschaltbar) => CMOS, kein Reihenfolge von Vcc/Vee erforderlich (Bezugsquelle: CSD)
** MAX232, der braucht nur 5V Versorgungsspannung. Allerdings ist der Ausgangswiderstand relativ hoch (ca. 300Ohm) und man kann nur ca. 5mA Ausgangstrom liefern. Die Ausgangsspannung beträgt maximal 10V.

=== 5V -> 3.3V ===

* Zuerst sollte man prüfen, ob die Eingänge 5V tolerant sind. Dann kann man die ICs direkt verbinden. Sehr schnell und billig!

* Wenn die Eingänge nicht 5V tolerant sind und es trotzdem schnell sein soll, muss ein Gatter aus der LVC oder AHC Familie dazwischen geschaltet werden. Bei 3V Betriebsspannung kann man problemlos 5V an den Eingang anlegen. Der Baustein 74HC4050 erlaubt per Definition eine Pegelwandlung bis etwa 15V (siehe Datenblatt). Beide Anordungen verbrauchen auch sehr wenig Ruhestrom.

: '''Bauteile'''

:* 74LVC245A ('A' ist wichtig, I/Os 5V-tolerant)
:* 74LVC245DW
:* 74LVT245
:* 74LVXxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!
:** 74LVX04
:** 74LVX244 (Fairchild)
:** 74LVX245 (nicht von Reichelt, nicht 5V tolerant)

:* 74HC4050 (bis 15V Step Down Pegelwandlung laut Datenblatt, bei Reichelt in DIP und SO erhältlich)
:* MAX3373/MAX3375
:* NC7SZ08 oder andere aus derselben Serie. CMOS-Logik mit 5V-toleranten Eingängen, recht flott und braucht dank SOT-23 auch wenig Platz auf dem Print

* 5V Open Collector auf 3.3V Eingang. Einfach einen Pull-Up hinzufügen (Pull-Up liegt auf 3.3V). Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte Geschwindigkeit bei hochohmigen Pull-Ups und der relativ geringe Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

[[bild:pw_oc_5-3.png]]

* Spannungsteiler mit 680 Ohm und 1kOhm. Der Nachteil dieser Lösung ist der relativ hohe Stromverbrauch (~3mA), der relativ geringe Ausgangsstrom (mehr als 200..300uA sollte man da nicht rausziehen) und die relativ geringe Geschwindigkeit (ca. 10 MHz).

[[bild:pw_st_5-3.png]]

* 1 kOhm Vorwiderstand. Dadurch wird der Strom vom 5V Ausgang in die 3.3V Versorgung durch die internen Schutzdioden auf ca. 1mA begrenzt. Diese Lösung ist auch relativ langsam (ca. 5MHz). Ggf. kann man den Vorwiderstand auf 100 Ohm reduzieren, das erhöht dann wieder die Geschwindigkeit. Aufpassen, einige ICs vertragen nur 1mA oder weniger durch die Schutzdioden! Ausserdem muss man aufpassen, das jetzt von der 5V Seite Strom in die 3.3V Versorgung eingespeist wird. Besonders in Schaltungen mit sehr niedrigem Stromverbrauch kann das zum Problem werden, wenn weniger Strom verbraucht wird als über die Vorwiderstände eingespeist wird. Dann nimmt es meist der Spannungsregler für 3.3V übel wenn jemand "schiebt", sprich, Strom einspeist. Denn die allermeisten Spannungsregler können nur Strom liefern (source), aber keinen Strom aufnehmen (sink). Es gibt 4-fach-Diodennetzwerke, die die internen Schutzdioden entlasten können (Schottkydioden mit kleinerer Flusspannung von ~0,3V als die internen Silizizumdioden mit ~0,7V), außerdem ist teilweise noch eine [[Diode#Z-Diode|Zenerdiode]] enthalten, die ggf. den überschüssig eingespeisten Strom aufnehmen kann.

[[bild:pw_vw_5-3.png]]

Achtung: Mindestens für 74HC(T) Gatter ist dokumentiert (Philips 74HC/T High-Speed CMOS User Guide), dass auch schon geringer Strom durch die internen Schutzdioden zu einer unerwünschten Kopplung von Eingängen führen kann, d.h. der Strom fliesst zu einem anderen Eingang wieder hinaus. Sind also andere Eingänge ebenso hochohmig angeschlossen, kann dieser Querstrom zu Fehlfunktion führen.

== BIDIREKTIONAL ==

Für bidirektionale Busse gibt es spezielle Pegelwandler mit 2 Versorgungsspannungen. Allerdings brauchen die meist ein Signal zur Richtungsumschaltung. Auch muss man die Reihenfolge der Versorgungsspannungen beim Einschalten beachten. Aktive bidirektionale Pegelwandler OHNE Steuereingang zur Richtungsumschaltung sind mit Vorsicht zu geniessen, denn die brauchen teilweise kurzzeitig einen relativ hohen Strom, um die Eingänge zu treiben.

=== 5V <-> 3.3V ===

* Wenn die 5V Seite TTL-kompatible Eingänge hat kann wieder der Spannungsteiler oder Vorwiderstand wie bei der unidirektionalen Anpassung verwendet werden (mit all seinen Vor- und Nachteilen).

'''Bauteile'''

* SN74CB3T3306
* MAX1741
* MAX3378E
* 74AHC126 s.u.
* ST2378 (bei CSD erhältlich, 3.5 eur, leider TSSOP)
* TSX0104E (TI: 4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN-DRAIN AND PUSH-PULL APPLICATIONS)
* SN74LVC07A

=== 1,65V...5,5V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* SN74LVC1T45
* SN74LVC2T45
* SN74LVC(H)8T245
* SN74LVC(H)16T245

=== 1,2V...3,6V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* TXB0101
* TXB0102
* TXB0104
* TXB0106
* TXB0108

=== 1,2V...3,6V <-> 1,2V...3,6V ===

'''Bauteile'''
* SN74AVC(H)1T45
* SN74AVC(H)2T45
* SN74AVC(H)4T245
* SN74AVC(H)8T245
* SN74AVC(H)16T245
* SN74AVC(H)20T245
* SN74AVC(H)24T245
* SN74AVC(H)32T245

=== 1,5V...3,6V <-> 1,5V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* 74LVC4245A

== Mit galvanischer Trennung ==

* [[Optokoppler]]

[[bild:pw_opto.png]]

* GMR-Koppler von der Firma NVE
* iCoupler Technologie von der Firma Analog Devices
* [[Kapazitiver Koppler]]

Lit.: ''Galvanische Trennung: Optokoppler, GMR-Koppler oder iCoupler?'', Siegfried W. Best, Redaktion elektronik industrie, [http://www.elektronik-industrie.de/ei/11,2003/article/2f0082f824c.html elektronik industrie 11-2003, S. 22ff.]

== Praktische Beispiele ==

=== Einfaches RS232-Interface ===

[http://web.archive.org/web/20050122013618/http://www.henrik-reimers.de/control/rs232interface.gif Erfolgreicher Einsatz bis 19200 Baud und bis zu 10 m Leitungslänge]

Beschränkungen:

* ggf. Platzbedarf
* Geschwindigkeit s.o.

Beispiel: http://www.hagtech.com/pdf/translator.pdf

=== [[I2C]]-Bus: gemeinsam 3.3V und 5V ===

* [[MSP430]] an 3,3V/5V: http://www-s.ti.com/sc/psheets/slaa148/slaa148.pdf

* Philips PCA9515: I2C Puffer mit Pegelwandlung. Der PCA9515 ist ein I2C-Bus Repeater, welcher I2C Busse mit verschiedenen Spannungen isoliert. Verfügbar bei Reichelt und DigiKey.

* [http://www.standardics.philips.com/support/documents/i2c/pdf/an97055.pdf Philips AN97055 Bi-directional level shifter for I²C-bus and other systems]

* Bevor man ein Philips I2C Chip auswählt sollte man prüfen ob er verfügbar ist und auch das verfügbare Gehäuse wählen. Man sollte auch überlegen ob ein Puffer wirklich gebraucht wird. Wenn man echte I2C ICs mit 5V betreibt, dann sind die Eingänge vom Typ Schmitt Trigger CMOS (z. B. PCF8574). Dann müssen 3.3V Pegel auf 5V umgesetzt werden. Wenn man jedoch SMBUS Ics verwendet (z. B. ADT7461, Silabs 8051) dann sind die Schwellspannungen TTL kompatibel und es ist keine Anpassung notwendig. Für neue Pegelwandler sollte man hier nachschauen. http://www.bus-buffer.com

* [http://www.edn.com/article/CA193193.html "Two-transistor circuit replaces IC"]. Für diese Anwendung kann ENABLE direkt mit 3.3V verbunden werden. Es ist eigentlich nur dazu da, den ICs "hot-swappable" zu machen (kann unter Spannung gesteckt und getrennt werden). Es geht sogar mit nur einem [[Transistor]] [http://www.mikrocontroller.net/topic/92447 siehe Forum]. Man sollte beachten, daß die Schaltung sowohl für SCL als auch SDA benötigt wird.
* Noch einfachere Lösungen mit nur einem MOSFET und zwei Pull-Up Widerständen pro Leitung sind in den folgenden Links zu finden. Vielleicht ist es sogar noch billiger Bipolartransistoren zu verwenden.
** http://www.semiconductors.philips.com/markets/mms/protocols/i2c/facts/#levelshifting
** http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf

=== Auswählbare Pegel ===

'''Frage:'''
Ein CMOS Logikpegel zwischen 1,8V, 2,5V und 3,3V (abhängig von der Anwendung) muss auf 5V CMOS Logikpegel gewandelt werden. Es geht nur um diese Richtung mit maximal 8MHz. Es gibt die Stromversorgung für alle Pegel. Ein normaler Komparator wie LM311 ist nicht möglich, da er beim Betrieb mit 5V Versorgunsspannung erst ab 1V zu schalten anfängt. Meine Idee ist die Verwendung eines High Speed OPVs mit R2R Eingang, z. B. LMH6645.

'''Antworten:'''
* Man könnte einen ultra-low threshold N-Kanal MOSFET nehmen und als Open Drain mit einem Pull-Up nach 5V betreiben, BSH103 könnte passen (Schwellspannung ~0,4V).
* High-Speed Single Supply Komparator wie z. B. [http://www-s.ti.com/sc/ds/tl712.pdf TL712] .

'''Frage:'''
Ich suchen einen IC, welcher eine Pegelwandlung von 3,3V nach 1,8V, 2,0V oder 5V ermöglicht und während des Betriebs umgeschaltet werden kann.

'''Antworten:'''
* So ein IC ist der Linear [http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1071,P1601 LTC1555L-1.8] .

=== AVR SPI (SDC/MMC)===

Für '''bidirektionalen Betrieb''' zwischen 5V-AVR und 3,3V-Geräten und anders herum gibt es den Level-Translator '''MAX3378E''' von Maxim.

Wenn die Datenrichtung am SPI im Zielsystem festgelegt ist, reichen '''unidirektionale Bausteine''':
* 3x von 5V nach 3,3V und 1x von 3,3V nach 5V: '''MAX3392E'''
* 1x von 5V nach 3,3V und 3x von 3,3V nach 5V: '''MAX3390E'''

Zum Anschließen einer SDC/MMC an einen 5V-AVR eignen sich somit der MAX3978E und der MAX3392E. Beide sind u.A. im winzigen TSSOP-14-Gehäuse verfügbar, nehmen sehr wenig Energie auf und eignen sich auch für andere Spannungen. Mit 3,3 und 5V beträgt die garantierte Übertragungsrate 8Mbps.

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf Datenblatt]

Eine weitere Möglichkeit zum Übersetzen zwischen 3,3 und 5V liegt in der Verwendung des '''74LVC245'''.

5V-AVR an eine MMC (ohne Level-Shifter-Baustein):
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign.html Projektseite]
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign1.pdf Schaltplan]

=== µC <-> Parallelport ([[ISP]]-Dongle, [[JTAG]] Wiggler, ...) ===

Dieser Schaltplan funktioniert auch bei 3.3V wenn man einen 74HC244 anstatt eines 74LS244 verwendet: [http://www.epanorama.net/circuits/parallel_output.html Parallel port interfacing made easy: Simple circuits and programs to show how to use PC parallel port output capabilities].

=== 2 Leitungspaare RX/TX 5V/3,3V ===

Der [http://www.hackaday.com/2008/06/19/sparkfuns-logic-level-converter/ SparkFun's Logic Level Converter] ist eine Baugruppe mit MOSFETs [http://www.fairchildsemi.com/pf/BS/BSS138.html BSS138] für die Pegelwandlung von 5V auf 3,3V. 5V/2,8V und 5V/1,8V sind ebenfalls machbar.

= Bauteile =

* '''74ALVC164245''' - ''16bit dual supply translating transceiver''. Eine Seite von 1.5V bis 3.6V, die andere von 1.5 bis 5.5V.
* '''74LVX573''' (unidirektional, Latch, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX245''' (bidirektional, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX125''' - ''Low Voltage Quad Buffer with 3-STATE Outputs''. http://www.fairchildsemi.com/pf/74/74LVX125.html
* '''SN74LVC2T45'''
* '''SN74LVC8T245''' - ''8-Bit Dual-Supply Bus Transceiver with Configurable Voltage Translation and Three-State Outputs''. http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74lvc8t245.html
* '''74LCX244MSA''' von Fairchild.
* '''MAX3377'''
* '''MAX3000''' 8-Kanal bidirektioneler Pegelwandler ohne Richtungsumschaltung

Vierfachdioden im kleinen 6-poligen SMD-Gehäuse:
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12635/dsilc6-4xx.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11599.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/6477/dalc208.pdf
* [http://www.diodes.com/datasheets/ds30195.pdf QSBT40, vierfach Schottky Terminator für Datenleitungen]
* [http://www.littlefuse.com/data/en/Data_Sheets/SP724Lead_Free.pdf SP724, Siliziumschutzarray]

= Weblinks =

* Gaurang Kavaiya, [http://www.edn.com/contents/images/6335309.pdf Don’t pay for level translators in systems using multiple power-supply voltages], EDN, MAY 25, 2006, 81-86 (PDF)
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scf3_lc.htm Einfacher Pegelwandler im ELKO]
* [http://www.prog-link.com/dcf77/dcf77-17.html Pegelwandler für DFC77 Module]
* [http://elektronik.kai-uwe-schmidt.de/index.php?page=mp3_blueschaltung Pegelwandler für [[I2C]] Bus in einem MP3 Palyer]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/256452/levelshifter.pdf Application Note von Philips, I2C Pegelwandler]
* [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf I2C Spezifikation]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-234277.html#new Forumsbeitrag zum Themas 1,8V-5V Pegelwandler]
* [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/5186/74lcx16245.pdf 74LCX16245, 16 Bit Pegelwandler]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/buffers/ LVC Logikfamilie]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/transceivers/ LVC Tranceiver]

[[Category:Bauteile]]
[[Kategorie:Datenübertragung]]

Pegelwandler

2010-03-18T09:37:25Z

193.27.220.254: /* BIDIREKTIONAL */

== Vorwort ==

Dies ist die erste aufgeräumte Version. Sicher nicht die letzte.

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-375051.html "Stein des Anstosses"]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/list-1-1.html?filter=pegelwand*+levelsh*&x=0&y=0 Suche in den Forenartikel]

== Einleitung ==

Pegelwandeln (engl. level shifting) wird oft notwendig, wenn Systeme mit unterschiedlicher Ausgangs- und Eingangsspannungen (z. B. Versorgungs- oder Logikspannungen) miteinander verbunden werden sollen. Das vielleicht bekannteste Beispiel ist die Umsetzung von 0V/5V [[TTL]] Logikpegeln auf die -12V/12V Pegel einer seriellen [[RS232]] Schnittstelle. Die Probleme beim Pegelwandeln können sein:

# Überlastung einer oder beider Seiten
# Inkompatible Logikpegel und daraus resultierendes Nichtfunktionieren der Schaltung, oder noch schlimmer, sporadische Fehlfunktionen
# Verzögerungen der Signale durch die Pegelwandlung und daraus resultierende maximale Signalfrequenzen

=== Überlastung ===

Das Erzeugen von verschiedenen Versorgungsspannungen ist ziemlich einfach, aber man muss sicher gehen, daß man die Signalleitungen zwischen den Bauteilen überprüft. Wenn ein 5V Bauteil ein Signal an ein 3V Bauteil schickt, können beide Bauteile beschädigt werden. Vor allem für neue ICs ist es ein Problem mit "hohen" Spannungen wie 5V zu arbeiten. Auf Grund der immer kleineren Schaltkreisstrukturen (der aktuelle Pentium wird mit 45nm Technologie hergestellt!) werden auch die Abstände und Schichtdicken immer geringer. Das reduziert natürlich auch die Spannungsfestigkeit der Transistoren auf dem IC. Neue ICs vertragen deshalb meist nur noch 3.3V, teilweise sogar weniger! Die Überlastung erfolgt durch zu hohe Spannung und dadurch mehr oder weniger langsame Zerstörung des ICs.

=== Schutzdioden ===

Hauptursache Nummer zwei für Überlastung von ICs mit verschiedenen Betriebsspannungen sind die in nahezu allen ICs integrierten Schutzdioden. Deren Aufgabe ist es in Normalfall, elektrostatische Entladungen auf eine sichere, niedrige Spannung zu begrenzen. Die Entladungen geschehen durch unsachgemässe Handhabung und Transport von ICs, z. B. wenn jemand über einen Kunstfaserteppich läuft, sich dabei elektrostatisch auflädt und einen IC anfasst. Oder wenn Bauteile in einem Gerät eingebaut sind und der Anwender berührt offen liegende Kontakte (RS232 Eingang, USB-Stick, PCI-Steckkarten beim Einbau etc.). Die Schutzdioden beginnen Strom zu leiten, wenn die Eingangsspannung ca. 500mV über VCC ansteigt oder mehr als 500mV unter GND absinkt. Im Normalbetrieb sollten die Schutzdioden keinen Strom leiten. Manchmal kann man sie aber zur Spannungsbegrenzung missbrauchen, siehe [[#STEP-DOWN:_5V_-.3E_3.3V | Step Down mit Vorwiderstand]].

[[bild:pw_schutzdioden.png]]

=== 5V tolerante Eingänge ===

5 Volt tolerant bedeutet, daß 3 Volt Bausteine ohne Probleme von einem 5 Volt Baustein angesteuert werden können.

Viele Bauteile mit einer Betriebsspannung von 3 V verfügen über 5 V tolerante Eingänge. Man sollte aber grundsätzlich im Datenblatt darüber nachlesen, bevor die Schaltung aufgebaut wird. Sind sie es nicht, so ist ein Pegelwandler auf den Verbindungsleitungen zwischen den Bauteilen notwendig. Ein Pegelwandler kann eine einfache Zener-Diode mit einem Widerstand sein, es kann aber auch ein eigens dafür vorgesehener IC sein. Sind die Signalwege bidirektional, so wird man meist die Lösung mit einem eigenen IC bevorzugen.

[[AVR]]s sind generell '''nicht''' 5V tolerant, wenn sie mit 3.3V betrieben werden! Die absolute obere Grenze für Eingangsspannungen liegt bei Vcc + 0.5V. Zu finden in den elektrischen Spezifikationen im Datenblatt.

Ob ein Bauteil 5V-tolerant ist und unter welchen Betriebsbedingungen das gilt steht im Datenblatt des betreffenden Bauteils vom betreffenden Hersteller. Wenn es auf diese Eigenschaft ankommt, lieber genau bei Lieferanten nachsehen, von welchem Hersteller die Bauteile kommen.

Vorsicht bei:

* 74'''LVX'''xxxx und 74'''LCX'''xxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!

=== Kompatibilität von Logikpegeln ===

Siehe auch http://www.interfacebus.com/Design_Translation.html

Verschiedene Mikroprozessoren haben eigene elektrische Kenndaten für HIGH und LOW Pegel, die abhängig von der Versorgungsspannung sind z. B. der [[R8C]]:

* HIGH grösser 0.8 * Vcc
* LOW kleiner 0.2 * Vcc

Man muss die Spannungen der Aus-und Eingänge vergleichen. Wenn es um ein Hobbyprojekt geht kann man einfach messen. Wenn es um eine kommerzielle Anwendung geht die man verkaufen will, sollte man besser die Spezifikationen der ICs studieren.

== UNIDIREKTIONAL ==

=== 1.8V -> 5V ===

* Die besondere Eigenschaft der alten TTL Schaltkreise, nämlich daß Strom bei LOW '''aus''' dem Eingang in den treibenden Ausgang fliesst kann man sich zu nutze machen wie die nachfolgende Schaltung zeigt. Dabei wird der HIGH-Pegel des 1,8V Signals durch eine Schottkydiode um ca. 0,3V auf 2,1V erhöht. Damit ist man fast offiziell im HIGH-Berich für TTL (Schaltschwelle 1,4V, HIGH>2.0V). Der LOW-Pegel wird auf ca. 0,3V erhöht, was voll den TTL-Richtlinien entspricht. Als Schaltkreisfamilie '''muss''' ein [[74xx|TTL-Typ]] eingesetzt werdem, also LS, F, AS oder ähnlich. CMOS-Typen wie HC, LVC etc. funktionieren '''nicht'''!

[[bild:pw_LS.png]]

'''Achtung:''' Diese Schaltung entspricht bei HIGH ungefähr einem offenen TTL-Eingang, was zwar meistens funktioniert, aber etwas störempfindlich sein kann. Davon wurde in der TTL-Ära stets abgeraten. Zudem ist der Pegelwechsel LOW nach HIGH durch den niedrigen Strom eher langsam. Man kann das jedoch mit einem Pullup-Widerstand absichern. Dann sind auch Gatter der 74HCT-Reihe einsetzbar.

=== 3.3V -> 5V ===

* 3.3V Pegel werden bei TTL kompatiblen Eingängen richtig erkannt (Schaltschwelle 1,4V). Es ist kein Pegelwandler erforderlich. Direkte Verbindung.

* 5V CMOS Eingänge haben typisch eine minimale Eingangsspannug für HIGH (<math>V_{IH}</math>) von 0.6 * VCC = 0.6 * 5V = 3V. Das kann ein 3.3V CMOS Ausgang direkt treiben, allerdings kann sich das Zeitverhalten dadurch etwas ändern weil der HIGH Pegel später erkannt wird. Vorsicht! Viele 5V CMOS ICs wollen für HIGH offiziell mindestens 0.7V * VCC = 3.5V oder manche auch 0.8 * VCC = 4.0V! Das geht dann offiziell nicht mehr mit einem 3.3V Ausgang! Für Hobbyzwecke kann man das aber ggf. probieren.

* 3.3V [[Ausgangsstufen_Logik-ICs | Open Collector]] nach 5V (TTL oder CMOS): Einfach einen Pull-Up Widerstand hinzufügen und gut. Allerdings verbraucht der Pull-Up Widerstand bei LOW relativ viel Strom und kann bei HIGH nicht allzuviel Strom liefern. Die Schaltgeschwindigkeit von LOW nach HIGH wird durch die Grösse des Pull-Ups bestimmt.

[[bild:pw_oc_3-5.png]]

* 3,3V auf echte 5V (CMOS) geht am einfachsten mit einem Baustein der HCT Familie (NICHT HC !). Diese haben TTL-compatible Eingänge und echte CMOS Ausgänge

* Man kann einen Komparator in nichtinvertierender Schaltung benutzen (LM339/393). Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator.

[[bild:pw_comp_3-5.png]]

'''Bauteile'''

* 74HCTxxx (245, 244, 240 ...)
* 74HCT125: OE Pins auf Masse und dann das Signal einfach anschließen.
* SN74LVC07AD

=== 5V -> 9..15V ===

* Am einfachsten geht das mit einem Open Collector Ausgang, einfach einen Pull-Up hinzufügen (an die hohe Spannung) und fertig.

[[bild:pw_oc_5-12.png]]

* Man kann einen Komparator benutzen. Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator. Wenn nur zwei Signale pegelgewandlet werden müssen bietet sich der LM393 an, ein Doppelkomparator mit Open Collector Ausgang, mit dem man auf einen beliebigen Pegel ausgeben kann. Der LM339 ist ein Vierfachkomparator mit den gleichen Eigenschaften. Wenn wenig Platz vorhanden ist, dann ist der TL311 im winzigen SOT-23 Gehäuse sehr empfehlenswert. Bei jedem Komparator kann auch einfach eine Invertierung gemacht werden, einfach die Eingänge + und - vertauschen. Diese Komparatoren eignen sich bis ca. 1 MHz.

* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm Pegelwandler mit Transistor, invertierend]

[[bild:pw_trans_inv.png]]

* Pegelwandler mit Transistor, nicht invertierend

[[bild:pw_trans_ni.png]]

Die Idee ist einfach. Wenn der Ausgang des 5V Gatters auf HIGH ist dann ist der Transistor ausgeschaltet, der Pull-Up Widerstand R7 zeiht den Ausgang auf +12V. Ist der Ausgang des 5V Gatters auf LOW ist, dann ist er vollkommen durchgesteuert und der Ausgang nahe 0V (je nach Typ ca. 300mV). Der Vorteil ist hier erhöhte Störsicherheit im Gegensatz zur einfachen Ansteurung der Basis über einen Vorwiderstand. Ausserdem wird dadurch nicht die Logik invertiert. Nachteilig ist der geringe Strom, der bei HIGH zur Verfügung steht (typisch 100μA). Diese Schaltung ist die seltene Anwendung einer Basisschaltung für digitale Signale.

* Wenn mehr Geschwindigkeit, Ausgangsstrom und weniger Stromverbrauch nötig ist, dann muss ein spezieller Baustein her, wie z. B. 
** [[Mosfet-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]] (z. B. L293, L298, UCC27325 und deren Verwandte), wenns nicht zu schnell ist (einige Dutzend kHz)
** CD40109, bei Reichelt verfügbar
** HEF4104, 4fach LOW-HIGH Pegelwandler mit normalen und invertierten Augängen sowie Tristate. Um ggf. sicherzustellen, dass wie im Datenblatt beschrieben immer VDDI <= VDDO ist, kann man einfach eine Diode von VDDO nach VDDI schalten (z. B. Schottky SB120, aber auch 1N4148 & Co sollte problemlos funktionieren)
** CMOS 4504, 6fach LOW-HIGH/HIGH-LOW 3-20V Pegelwandler, TTL/CMOS (umschaltbar) => CMOS, kein Reihenfolge von Vcc/Vee erforderlich (Bezugsquelle: CSD)
** MAX232, der braucht nur 5V Versorgungsspannung. Allerdings ist der Ausgangswiderstand relativ hoch (ca. 300Ohm) und man kann nur ca. 5mA Ausgangstrom liefern. Die Ausgangsspannung beträgt maximal 10V.

=== 5V -> 3.3V ===

* Zuerst sollte man prüfen, ob die Eingänge 5V tolerant sind. Dann kann man die ICs direkt verbinden. Sehr schnell und billig!

* Wenn die Eingänge nicht 5V tolerant sind und es trotzdem schnell sein soll, muss ein Gatter aus der LVC oder AHC Familie dazwischen geschaltet werden. Bei 3V Betriebsspannung kann man problemlos 5V an den Eingang anlegen. Der Baustein 74HC4050 erlaubt per Definition eine Pegelwandlung bis etwa 15V (siehe Datenblatt). Beide Anordungen verbrauchen auch sehr wenig Ruhestrom.

: '''Bauteile'''

:* 74LVC245A ('A' ist wichtig, I/Os 5V-tolerant)
:* 74LVC245DW
:* 74LVT245
:* 74LVXxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!
:** 74LVX04
:** 74LVX244 (Fairchild)
:** 74LVX245 (nicht von Reichelt, nicht 5V tolerant)

:* 74HC4050 (bis 15V Step Down Pegelwandlung laut Datenblatt, bei Reichelt in DIP und SO erhältlich)
:* MAX3373/MAX3375
:* NC7SZ08 oder andere aus derselben Serie. CMOS-Logik mit 5V-toleranten Eingängen, recht flott und braucht dank SOT-23 auch wenig Platz auf dem Print

* 5V Open Collector auf 3.3V Eingang. Einfach einen Pull-Up hinzufügen (Pull-Up liegt auf 3.3V). Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte Geschwindigkeit bei hochohmigen Pull-Ups und der relativ geringe Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

[[bild:pw_oc_5-3.png]]

* Spannungsteiler mit 680 Ohm und 1kOhm. Der Nachteil dieser Lösung ist der relativ hohe Stromverbrauch (~3mA), der relativ geringe Ausgangsstrom (mehr als 200..300uA sollte man da nicht rausziehen) und die relativ geringe Geschwindigkeit (ca. 10 MHz).

[[bild:pw_st_5-3.png]]

* 1 kOhm Vorwiderstand. Dadurch wird der Strom vom 5V Ausgang in die 3.3V Versorgung durch die internen Schutzdioden auf ca. 1mA begrenzt. Diese Lösung ist auch relativ langsam (ca. 5MHz). Ggf. kann man den Vorwiderstand auf 100 Ohm reduzieren, das erhöht dann wieder die Geschwindigkeit. Aufpassen, einige ICs vertragen nur 1mA oder weniger durch die Schutzdioden! Ausserdem muss man aufpassen, das jetzt von der 5V Seite Strom in die 3.3V Versorgung eingespeist wird. Besonders in Schaltungen mit sehr niedrigem Stromverbrauch kann das zum Problem werden, wenn weniger Strom verbraucht wird als über die Vorwiderstände eingespeist wird. Dann nimmt es meist der Spannungsregler für 3.3V übel wenn jemand "schiebt", sprich, Strom einspeist. Denn die allermeisten Spannungsregler können nur Strom liefern (source), aber keinen Strom aufnehmen (sink). Es gibt 4-fach-Diodennetzwerke, die die internen Schutzdioden entlasten können (Schottkydioden mit kleinerer Flusspannung von ~0,3V als die internen Silizizumdioden mit ~0,7V), außerdem ist teilweise noch eine [[Diode#Z-Diode|Zenerdiode]] enthalten, die ggf. den überschüssig eingespeisten Strom aufnehmen kann.

[[bild:pw_vw_5-3.png]]

Achtung: Mindestens für 74HC(T) Gatter ist dokumentiert (Philips 74HC/T High-Speed CMOS User Guide), dass auch schon geringer Strom durch die internen Schutzdioden zu einer unerwünschten Kopplung von Eingängen führen kann, d.h. der Strom fliesst zu einem anderen Eingang wieder hinaus. Sind also andere Eingänge ebenso hochohmig angeschlossen, kann dieser Querstrom zu Fehlfunktion führen.

== BIDIREKTIONAL ==

Für bidirektionale Busse gibt es spezielle Pegelwandler mit 2 Versorgungsspannungen. Allerdings brauchen die meist ein Signal zur Richtungsumschaltung. Auch muss man die Reihenfolge der Versorgungsspannungen beim Einschalten beachten. Aktive bidirektionale Pegelwandler OHNE Steuereingang zur Richtungsumschaltung sind mit Vorsicht zu geniessen, denn die brauchen teilweise kurzzeitig einen relativ hohen Strom, um die Eingänge zu treiben.

=== 5V <-> 3.3V ===

* Wenn die 5V Seite TTL-kompatible Eingänge hat kann wieder der Spannungsteiler oder Vorwiderstand wie bei der unidirektionalen Anpassung verwendet werden (mit all seinen Vor- und Nachteilen).

'''Bauteile'''

* SN74CB3T3306
* MAX1741
* MAX3378E
* 74AHC126 s.u.
* ST2378 (bei CSD erhältlich, 3.5 eur, leider TSSOP)
* TSX0104E (TI: 4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN-DRAIN AND PUSH-PULL APPLICATIONS)
* SN74LVC07A

=== 1,65V...5,5V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* SN74LVC1T45
* SN74LVC2T45
* SN74LVC(H)8T245
* SN74LVC(H)16T245

=== 1,2V...3,6V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* TXB0101
* TXB0102
* TXB0104
* TXB0106
* TXB0108

=== 1,5V...3,6V <-> 1,5V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* 74LVC4245A

=== 1,2V...3,6V <-> 1,2V...3,6V ===

'''Bauteile'''
* SN74AVC(H)1T45
* SN74AVC(H)2T45
* SN74AVC(H)4T245
* SN74AVC(H)8T245
* SN74AVC(H)16T245
* SN74AVC(H)20T245
* SN74AVC(H)24T245
* SN74AVC(H)32T245

== Mit galvanischer Trennung ==

* [[Optokoppler]]

[[bild:pw_opto.png]]

* GMR-Koppler von der Firma NVE
* iCoupler Technologie von der Firma Analog Devices
* [[Kapazitiver Koppler]]

Lit.: ''Galvanische Trennung: Optokoppler, GMR-Koppler oder iCoupler?'', Siegfried W. Best, Redaktion elektronik industrie, [http://www.elektronik-industrie.de/ei/11,2003/article/2f0082f824c.html elektronik industrie 11-2003, S. 22ff.]

== Praktische Beispiele ==

=== Einfaches RS232-Interface ===

[http://web.archive.org/web/20050122013618/http://www.henrik-reimers.de/control/rs232interface.gif Erfolgreicher Einsatz bis 19200 Baud und bis zu 10 m Leitungslänge]

Beschränkungen:

* ggf. Platzbedarf
* Geschwindigkeit s.o.

Beispiel: http://www.hagtech.com/pdf/translator.pdf

=== [[I2C]]-Bus: gemeinsam 3.3V und 5V ===

* [[MSP430]] an 3,3V/5V: http://www-s.ti.com/sc/psheets/slaa148/slaa148.pdf

* Philips PCA9515: I2C Puffer mit Pegelwandlung. Der PCA9515 ist ein I2C-Bus Repeater, welcher I2C Busse mit verschiedenen Spannungen isoliert. Verfügbar bei Reichelt und DigiKey.

* [http://www.standardics.philips.com/support/documents/i2c/pdf/an97055.pdf Philips AN97055 Bi-directional level shifter for I²C-bus and other systems]

* Bevor man ein Philips I2C Chip auswählt sollte man prüfen ob er verfügbar ist und auch das verfügbare Gehäuse wählen. Man sollte auch überlegen ob ein Puffer wirklich gebraucht wird. Wenn man echte I2C ICs mit 5V betreibt, dann sind die Eingänge vom Typ Schmitt Trigger CMOS (z. B. PCF8574). Dann müssen 3.3V Pegel auf 5V umgesetzt werden. Wenn man jedoch SMBUS Ics verwendet (z. B. ADT7461, Silabs 8051) dann sind die Schwellspannungen TTL kompatibel und es ist keine Anpassung notwendig. Für neue Pegelwandler sollte man hier nachschauen. http://www.bus-buffer.com

* [http://www.edn.com/article/CA193193.html "Two-transistor circuit replaces IC"]. Für diese Anwendung kann ENABLE direkt mit 3.3V verbunden werden. Es ist eigentlich nur dazu da, den ICs "hot-swappable" zu machen (kann unter Spannung gesteckt und getrennt werden). Es geht sogar mit nur einem [[Transistor]] [http://www.mikrocontroller.net/topic/92447 siehe Forum]. Man sollte beachten, daß die Schaltung sowohl für SCL als auch SDA benötigt wird.
* Noch einfachere Lösungen mit nur einem MOSFET und zwei Pull-Up Widerständen pro Leitung sind in den folgenden Links zu finden. Vielleicht ist es sogar noch billiger Bipolartransistoren zu verwenden.
** http://www.semiconductors.philips.com/markets/mms/protocols/i2c/facts/#levelshifting
** http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf

=== Auswählbare Pegel ===

'''Frage:'''
Ein CMOS Logikpegel zwischen 1,8V, 2,5V und 3,3V (abhängig von der Anwendung) muss auf 5V CMOS Logikpegel gewandelt werden. Es geht nur um diese Richtung mit maximal 8MHz. Es gibt die Stromversorgung für alle Pegel. Ein normaler Komparator wie LM311 ist nicht möglich, da er beim Betrieb mit 5V Versorgunsspannung erst ab 1V zu schalten anfängt. Meine Idee ist die Verwendung eines High Speed OPVs mit R2R Eingang, z. B. LMH6645.

'''Antworten:'''
* Man könnte einen ultra-low threshold N-Kanal MOSFET nehmen und als Open Drain mit einem Pull-Up nach 5V betreiben, BSH103 könnte passen (Schwellspannung ~0,4V).
* High-Speed Single Supply Komparator wie z. B. [http://www-s.ti.com/sc/ds/tl712.pdf TL712] .

'''Frage:'''
Ich suchen einen IC, welcher eine Pegelwandlung von 3,3V nach 1,8V, 2,0V oder 5V ermöglicht und während des Betriebs umgeschaltet werden kann.

'''Antworten:'''
* So ein IC ist der Linear [http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1071,P1601 LTC1555L-1.8] .

=== AVR SPI (SDC/MMC)===

Für '''bidirektionalen Betrieb''' zwischen 5V-AVR und 3,3V-Geräten und anders herum gibt es den Level-Translator '''MAX3378E''' von Maxim.

Wenn die Datenrichtung am SPI im Zielsystem festgelegt ist, reichen '''unidirektionale Bausteine''':
* 3x von 5V nach 3,3V und 1x von 3,3V nach 5V: '''MAX3392E'''
* 1x von 5V nach 3,3V und 3x von 3,3V nach 5V: '''MAX3390E'''

Zum Anschließen einer SDC/MMC an einen 5V-AVR eignen sich somit der MAX3978E und der MAX3392E. Beide sind u.A. im winzigen TSSOP-14-Gehäuse verfügbar, nehmen sehr wenig Energie auf und eignen sich auch für andere Spannungen. Mit 3,3 und 5V beträgt die garantierte Übertragungsrate 8Mbps.

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf Datenblatt]

Eine weitere Möglichkeit zum Übersetzen zwischen 3,3 und 5V liegt in der Verwendung des '''74LVC245'''.

5V-AVR an eine MMC (ohne Level-Shifter-Baustein):
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign.html Projektseite]
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign1.pdf Schaltplan]

=== µC <-> Parallelport ([[ISP]]-Dongle, [[JTAG]] Wiggler, ...) ===

Dieser Schaltplan funktioniert auch bei 3.3V wenn man einen 74HC244 anstatt eines 74LS244 verwendet: [http://www.epanorama.net/circuits/parallel_output.html Parallel port interfacing made easy: Simple circuits and programs to show how to use PC parallel port output capabilities].

=== 2 Leitungspaare RX/TX 5V/3,3V ===

Der [http://www.hackaday.com/2008/06/19/sparkfuns-logic-level-converter/ SparkFun's Logic Level Converter] ist eine Baugruppe mit MOSFETs [http://www.fairchildsemi.com/pf/BS/BSS138.html BSS138] für die Pegelwandlung von 5V auf 3,3V. 5V/2,8V und 5V/1,8V sind ebenfalls machbar.

= Bauteile =

* '''74ALVC164245''' - ''16bit dual supply translating transceiver''. Eine Seite von 1.5V bis 3.6V, die andere von 1.5 bis 5.5V.
* '''74LVX573''' (unidirektional, Latch, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX245''' (bidirektional, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX125''' - ''Low Voltage Quad Buffer with 3-STATE Outputs''. http://www.fairchildsemi.com/pf/74/74LVX125.html
* '''SN74LVC2T45'''
* '''SN74LVC8T245''' - ''8-Bit Dual-Supply Bus Transceiver with Configurable Voltage Translation and Three-State Outputs''. http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74lvc8t245.html
* '''74LCX244MSA''' von Fairchild.
* '''MAX3377'''
* '''MAX3000''' 8-Kanal bidirektioneler Pegelwandler ohne Richtungsumschaltung

Vierfachdioden im kleinen 6-poligen SMD-Gehäuse:
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12635/dsilc6-4xx.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11599.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/6477/dalc208.pdf
* [http://www.diodes.com/datasheets/ds30195.pdf QSBT40, vierfach Schottky Terminator für Datenleitungen]
* [http://www.littlefuse.com/data/en/Data_Sheets/SP724Lead_Free.pdf SP724, Siliziumschutzarray]

= Weblinks =

* Gaurang Kavaiya, [http://www.edn.com/contents/images/6335309.pdf Don’t pay for level translators in systems using multiple power-supply voltages], EDN, MAY 25, 2006, 81-86 (PDF)
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scf3_lc.htm Einfacher Pegelwandler im ELKO]
* [http://www.prog-link.com/dcf77/dcf77-17.html Pegelwandler für DFC77 Module]
* [http://elektronik.kai-uwe-schmidt.de/index.php?page=mp3_blueschaltung Pegelwandler für [[I2C]] Bus in einem MP3 Palyer]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/256452/levelshifter.pdf Application Note von Philips, I2C Pegelwandler]
* [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf I2C Spezifikation]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-234277.html#new Forumsbeitrag zum Themas 1,8V-5V Pegelwandler]
* [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/5186/74lcx16245.pdf 74LCX16245, 16 Bit Pegelwandler]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/buffers/ LVC Logikfamilie]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/transceivers/ LVC Tranceiver]

[[Category:Bauteile]]
[[Kategorie:Datenübertragung]]

Eagle-Wishlist

2010-03-04T08:56:08Z

193.27.220.254: /* Bibiliotheks-Editor */

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2010-02-26T08:34:00Z

193.27.220.254: /* Schaltplan-Editor */

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193.27.220.254: /* Schaltplan-Editor */

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193.27.220.254: /* Board-Editor */

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193.27.220.254: /* Schaltplan-Editor */

Pegelwandler

2009-12-17T12:33:57Z

193.27.220.254: /* 1,2V...3,6V 1,65V...5,5V */

== Vorwort ==

Dies ist die erste aufgeräumte Version. Sicher nicht die letzte.

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-375051.html "Stein des Anstosses"]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/list-1-1.html?filter=pegelwand*+levelsh*&x=0&y=0 Suche in den Forenartikel]

== Einleitung ==

Pegelwandeln (engl. level shifting) wird oft notwendig, wenn Systeme mit unterschiedlicher Ausgangs- und Eingangsspannungen (z.B. Versorgungs- oder Logikspannungen) miteinander verbunden werden sollen. Das vielleicht bekannteste Beispiel ist die Umsetzung von 0V/5V [[TTL]] Logikpegeln auf die -12V/12V Pegel einer seriellen [[RS232]] Schnittstelle. Die Probleme beim Pegelwandeln können sein:

# Überlastung einer oder beider Seiten
# Inkompatible Logikpegel und daraus resultierendes Nichtfunktionieren der Schaltung, oder noch schlimmer, sporadische Fehlfunktionen
# Verzögerungen der Signale durch die Pegelwandlung und daraus resultierende maximale Signalfrequenzen

=== Überlastung ===

Das Erzeugen von verschiedenen Versorgungsspannungen ist ziemlich einfach, aber man muss sicher gehen, daß man die Signalleitungen zwischen den Bauteilen überprüft. Wenn ein 5V Bauteil ein Signal an ein 3V Bauteil schickt, können beide Bauteile beschädigt werden. Vor allem für neue ICs ist es ein Problem mit "hohen" Spannungen wie 5V zu arbeiten. Auf Grund der immer kleineren Schaltkreisstrukturen (der aktuelle Pentium wird mit 45nm Technologie hergestellt!) werden auch die Abstände und Schichtdicken immer geringer. Das reduziert natürlich auch die Spannungsfestigkeit der Transistoren auf dem IC. Neue ICs vertragen deshalb meist nur noch 3.3V, teilweise sogar weniger! Die Überlastung erfolgt durch zu hohe Spannung und dadurch mehr oder weniger langsame Zerstörung des ICs.

=== Schutzdioden ===

Hauptursache Nummer zwei für Überlastung von ICs mit verschiedenen Betriebsspannungen sind die in nahezu allen ICs integrierten Schutzdioden. Deren Aufgabe ist es in Normalfall, elektrostatische Entladungen auf eine sichere, niedrige Spannung zu begrenzen. Die Entladungen geschehen durch unsachgemässe Handhabung und Transport von ICs, z.B. wenn jemand über einen Kunstfaserteppich läuft, sich dabei elektrostatisch auflädt und einen IC anfasst. Oder wenn Bauteile in einem Gerät eingebaut sind und der Anwender berührt offen liegende Kontakte (RS232 Eingang, USB-Stick, PCI-Steckkarten beim Einbau etc.). Die Schutzdioden beginnen Strom zu leiten, wenn die Eingangsspannung ca. 500mV über VCC ansteigt oder mehr als 500mV unter GND absinkt. Im Normalbetrieb sollten die Schutzdioden keinen Strom leiten. Manchmal kann man sie aber zur Spannungsbegrenzung missbrauchen, siehe [[#STEP-DOWN:_5V_-.3E_3.3V | Step Down mit Vorwiderstand]].

[[bild:pw_schutzdioden.png]]

=== 5V tolerante Eingänge ===

5 Volt tolerant bedeutet, daß 3 Volt Bausteine ohne Probleme von einem 5 Volt Baustein angesteuert werden können.

Viele Bauteile die auf 3V arbeiten verfügen über 5V tolerante Eingänge. Man sollte aber grundsätzlich im Datenblatt darüber nachlesen, bevor die Schaltung aufgebaut wird. Sind sie es nicht, so ist ein Pegelwandler auf den Verbindungsleitungen zwischen den Bauteilen notwendig. Ein Pegelwandler kann eine einfache Zener-Diode mit einem Widerstand sein, es kann aber auch ein eigens dafür vorgesehener IC sein. Sind die Signalwege bidirektional, so wird man meist die Lösung mit einem eigenen IC bevorzugen.

[[AVR]]s sind generell '''nicht''' 5V tolerant, wenn sie mit 3.3V betrieben werden! Die absolute obere Grenze für Eingangsspannungen liegt bei Vcc + 0.5V. Zu finden in den elektrischen Spezifikationen im Datenblatt.

Ob ein Bauteil 5V-tolerant ist und unter welchen Betriebsbedingungen das gilt steht im Datenblatt des betreffenden Bauteils vom betreffenden Hersteller. Wenn es auf diese Eigenschaft ankommt, lieber genau bei Lieferanten nachsehen, von welchem Hersteller die Bauteile kommen.

Vorsicht bei:

* 74'''LVX'''xxxx und 74'''LCX'''xxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!

=== Kompatibilität von Logikpegeln ===

Siehe auch http://www.interfacebus.com/Design_Translation.html

Verschiedene Mikroprozessoren haben eigene elektrische Kenndaten für HIGH und LOW Pegel, die abhängig von der Versorgungsspannung sind z.B. der [[R8C]]:

* HIGH grösser 0.8 * Vcc
* LOW kleiner 0.2 * Vcc

Man muss die Spannungen der Aus-und Eingänge vergleichen. Wenn es um ein Hobbyprojekt geht kann man einfach messen. Wenn es um eine kommerzielle Anwendung geht die man verkaufen will, sollte man besser die Spezifikationen der ICs studieren.

== UNIDIREKTIONAL ==

=== STEP-UP: 1.8V -> 5V ===

* Die besondere Eigenschaft der alten TTL Schaltkreise, nämlich daß Strom bei LOW '''aus''' dem Eingang in den treibenden Ausgang fliesst kann man sich zu nutze machen wie die nachfolgende Schaltung zeigt. Dabei wird der HIGH-Pegel des 1,8V Signals durch eine Schottkydiode um ca. 0,3V auf 2,1V erhöht. Damit ist man fast offiziell im HIGH-Berich für TTL (Schaltschwelle 1,4V, HIGH>2.0V). Der LOW-Pegel wird auf ca. 0,3V erhöht, was voll den TTL-Richtlinien entspricht. Als Schaltkreisfamilie '''muss''' ein [[74xx|TTL-Typ]] eingesetzt werdem, also LS, F, AS oder ähnlich. CMOS-Typen wie HC, LVC etc. funktionieren '''nicht'''!

[[bild:pw_LS.png]]

'''Achtung:''' Diese Schaltung entspricht bei HIGH ungefähr einem offenen TTL-Eingang, was zwar meistens funktioniert, aber etwas störempfindlich sein kann. Davon wurde in der TTL-Ära stets abgeraten. Zudem ist der Pegelwechsel LOW nach HIGH durch den niedrigen Strom eher langsam. Man kann das jedoch mit einem Pullup-Widerstand absichern. Dann sind auch Gatter der 74HCT-Reihe einsetzbar.

=== STEP-UP: 3.3V -> 5V ===

* 3.3V Pegel werden bei TTL kompatiblen Eingängen richtig erkannt (Schaltschwelle 1,4V). Es ist kein Pegelwandler erforderlich. Direkte Verbindung.

* 5V CMOS Eingänge haben typisch eine minimale Eingangsspannug für HIGH (<math>V_{IH}</math>) von 0.6 * VCC = 0.6 * 5V = 3V. Das kann ein 3.3V CMOS Ausgang direkt treiben, allerdings kann sich das Zeitverhalten dadurch etwas ändern weil der HIGH Pegel später erkannt wird. Vorsicht! Viele 5V CMOS ICs wollen für HIGH offiziell mindestens 0.7V * VCC = 3.5V oder manche auch 0.8 * VCC = 4.0V! Das geht dann offiziell nicht mehr mit einem 3.3V Ausgang! Für Hobbyzwecke kann man das aber ggf. probieren.

* 3.3V [[Ausgangsstufen_Logik-ICs | Open Collector]] nach 5V (TTL oder CMOS): Einfach einen Pull-Up Widerstand hinzufügen und gut. Allerdings verbraucht der Pull-Up Widerstand bei LOW relativ viel Strom und kann bei HIGH nicht allzuviel Strom liefern. Die Schaltgeschwindigkeit von LOW nach HIGH wird durch die Grösse des Pull-Ups bestimmt.

[[bild:pw_oc_3-5.png]]

* 3,3V auf echte 5V (CMOS) geht am einfachsten mit einem Baustein der HCT Familie (NICHT HC !). Diese haben TTL-compatible Eingänge und echte CMOS Ausgänge

* Man kann einen Komparator in nichtinvertierender Schaltung benutzen (LM339/393). Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator.

[[bild:pw_comp_3-5.png]]

'''Bauteile'''

* 74HCTxxx (245, 244, 240 ...)
* 74HCT125: OE Pins auf Masse und dann das Signal einfach anschließen.
* SN74LVC07AD

=== STEP-UP: 5V -> 9..15V ===

* Am einfachsten geht das mit einem Open Collector Ausgang, einfach einen Pull-Up hinzufügen (an die hohe Spannung) und fertig.

[[bild:pw_oc_5-12.png]]

* Man kann einen Komparator benutzen. Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator. Wenn nur zwei Signale pegelgewandlet werden müssen bietet sich der LM393 an, ein Doppelkomparator mit Open Collector Ausgang, mit dem man auf einen beliebigen Pegel ausgeben kann. Der LM339 ist ein Vierfachkomparator mit den gleichen Eigenschaften. Wenn wenig Platz vorhanden ist, dann ist der TL311 im winzigen SOT-23 Gehäuse sehr empfehlenswert. Bei jedem Komparator kann auch einfach eine Invertierung gemacht werden, einfach die Eingänge + und - vertauschen. Diese Komparatoren eignen sich bis ca. 1 MHz.

* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm Pegelwandler mit Transistor, invertierend]

[[bild:pw_trans_inv.png]]

* Pegelwandler mit Transistor, nicht invertierend

[[bild:pw_trans_ni.png]]

Die Idee ist einfach. Wenn der Ausgang des 5V Gatters auf HIGH ist dann ist der Transistor ausgeschaltet, der Pull-Up Widerstand R7 zeiht den Ausgang auf +12V. Ist der Ausgang des 5V Gatters auf LOW ist, dann ist er vollkommen durchgesteuert und der Ausgang nahe 0V (je nach Typ ca. 300mV). Der Vorteil ist hier erhöhte Störsicherheit im Gegensatz zur einfachen Ansteurung der Basis über einen Vorwiderstand. Ausserdem wird dadurch nicht die Logik invertiert. Nachteilig ist der geringe Strom, der bei HIGH zur Verfügung steht (typisch 100μA). Diese Schaltung ist die seltene Anwendung einer Basisschaltung für digitale Signale.

* Wenn mehr Geschwindigkeit, Ausgangsstrom und weniger Stromverbrauch nötig ist, dann muss ein spezieller Baustein her, wie z.B. 
** [[Mosfet-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]] (z.B. L293, L298, UCC27325 und deren Verwandte), wenns nicht zu schnell ist (einige Dutzend kHz)
** CD40109, bei Reichelt verfügbar
** HEF4104, 4fach LOW-HIGH Pegelwandler mit normalen und invertierten Augängen sowie Tristate. Um ggf. sicherzustellen, dass wie im Datenblatt beschrieben immer VDDI <= VDDO ist, kann man einfach eine Diode von VDDO nach VDDI schalten (z.B. Schottky SB120, aber auch 1N4148 & Co sollte problemlos funktionieren)
** CMOS 4504, 6fach LOW-HIGH/HIGH-LOW 3-20V Pegelwandler, TTL/CMOS (umschaltbar) => CMOS, kein Reihenfolge von Vcc/Vee erforderlich (Bezugsquelle: CSD)
** MAX232, der braucht nur 5V Versorgungsspannung. Allerdings ist der Ausgangswiderstand relativ hoch (ca. 300Ohm) und man kann nur ca. 5mA Ausgangstrom liefern. Die Ausgangsspannung beträgt maximal 10V.

=== STEP-DOWN: 5V -> 3.3V ===

* Zuerst sollte man prüfen, ob die Eingänge 5V tolerant sind. Dann kann man die ICs direkt verbinden. Sehr schnell und billig!

* Wenn die Eingänge nicht 5V tolerant sind und es trotzdem schnell sein soll, muss ein Gatter aus der LVC oder AHC Familie dazwischen geschaltet werden. Bei 3V Betriebsspannung kann man problemlos 5V an den Eingang anlegen. Der Baustein 74HC4050 erlaubt per Definition eine Step-Down Pegelwandlung bis etwa 15V (siehe Datenblatt). Beide Anordungen verbrauchen auch sehr wenig Ruhestrom.

: '''Bauteile'''

:* 74LVC245A ('A' ist wichtig, I/Os 5V-tolerant)
:* 74LVC245DW
:* 74LVT245
:* 74LVXxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!
:** 74LVX04
:** 74LVX244 (Fairchild)
:** 74LVX245 (nicht von Reichelt, nicht 5V tolerant)

:* 74HC4050 (bis 15V Step Down Pegelwandlung laut Datenblatt, bei Reichelt in DIP und SO erhältlich)
:* MAX3373/MAX3375
:* NC7SZ08 oder andere aus derselben Serie. CMOS-Logik mit 5V-toleranten Eingängen, recht flott und braucht dank SOT-23 auch wenig Platz auf dem Print

* 5V Open Collector auf 3.3V Eingang. Einfach einen Pull-Up hinzufügen (Pull-Up liegt auf 3.3V). Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte Geschwindigkeit bei hochohmigen Pull-Ups und der relativ geringe Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

[[bild:pw_oc_5-3.png]]

* Spannungsteiler mit 680 Ohm und 1kOhm. Der Nachteil dieser Lösung ist der relativ hohe Stromverbrauch (~3mA), der relativ geringe Ausgangsstrom (mehr als 200..300uA sollte man da nicht rausziehen) und die relativ geringe Geschwindigkeit (ca. 10 MHz).

[[bild:pw_st_5-3.png]]

* 1 kOhm Vorwiderstand. Dadurch wird der Strom vom 5V Ausgang in die 3.3V Versorgung durch die internen Schutzdioden auf ca. 1mA begrenzt. Diese Lösung ist auch relativ langsam (ca. 5MHz). Ggf. kann man den Vorwiderstand auf 100 Ohm reduzieren, das erhöht dann wieder die Geschwindigkeit. Aufpassen, einige ICs vertragen nur 1mA oder weniger durch die Schutzdioden! Ausserdem muss man aufpassen, das jetzt von der 5V Seite Strom in die 3.3V Versorgung eingespeist wird. Besonders in Schaltungen mit sehr niedrigem Stromverbrauch kann das zum Problem werden, wenn weniger Strom verbraucht wird als über die Vorwiderstände eingespeist wird. Dann nimmt es meist der Spannungsregler für 3.3V übel wenn jemand "schiebt", sprich, Strom einspeist. Denn die allermeisten Spannungsregler können nur Strom liefern (source), aber keinen Strom aufnehmen (sink). Es gibt 4-fach-Diodennetzwerke, die die internen Schutzdioden entlasten können (Schottkydioden mit kleinerer Flusspannung von ~0,3V als die internen Silizizumdioden mit ~0,7V), außerdem ist teilweise noch eine [[Diode#Z-Diode|Zenerdiode]] enthalten, die ggf. den überschüssig eingespeisten Strom aufnehmen kann.

[[bild:pw_vw_5-3.png]]

Achtung: Mindestens für 74HC(T) Gatter ist dokumentiert (Philips 74HC/T High-Speed CMOS User Guide), dass auch schon geringer Strom durch die internen Schutzdioden zu einer unerwünschten Kopplung von Eingängen führen kann, d.h. der Strom fliesst zu einem anderen Eingang wieder hinaus. Sind also andere Eingänge ebenso hochohmig angeschlossen, kann dieser Querstrom zu Fehlfunktion führen.

== BIDIREKTIONAL ==

Für bidirektionale Busse gibt es spezielle Pegelwandler mit 2 Versorgungsspannungen. Allerdings brauchen die meist ein Signal zur Richtungsumschaltung. Auch muss man die Reihenfolge der Versorgungsspannungen beim Einschalten beachten. Aktive bidirektionale Pegelwandler OHNE Steuereingang zur Richtungsumschaltung sind mit Vorsicht zu geniessen, denn die brauchen teilweise kurzzeitig einen relativ hohen Strom, um die Eingänge zu treiben.

=== 5V <-> 3.3V ===

* Wenn die 5V Seite TTL-kompatible Eingänge hat kann wieder der Spannungsteiler oder Vorwiderstand wie bei der unidirektionalen Anpassung verwendet werden (mit all seinen Vor- und Nachteilen).

'''Bauteile'''

* SN74CB3T3306
* MAX1741
* MAX3378E
* 74AHC126 s.u.
* ST2378 (bei CSD erhältlich, 3.5 eur, leider TSSOP)
* TSX0104E (TI: 4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN-DRAIN AND PUSH-PULL APPLICATIONS)
* SN74LVC07A

=== 1,65V...5,5V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* SN74LVC1T45
* SN74LVC2T45
* SN74LVC(H)8T245
* SN74LVC(H)16T245

=== 1,2V...3,6V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* TXB0101
* TXB0102
* TXB0104
* TXB0106
* TXB0108

=== 1,2V...3,6V <-> 1,2V...3,6V ===

'''Bauteile'''
* SN74AVC(H)1T45
* SN74AVC(H)2T45
* SN74AVC(H)4T245
* SN74AVC(H)8T245
* SN74AVC(H)16T245
* SN74AVC(H)20T245
* SN74AVC(H)24T245
* SN74AVC(H)32T245

== Mit galvanischer Trennung ==

* [[Optokoppler]]

[[bild:pw_opto.png]]

* GMR-Koppler von der Firma NVE
* iCoupler Technologie von der Firma Analog Devices
* [[Kapazitiver Koppler]]

Lit.: ''Galvanische Trennung: Optokoppler, GMR-Koppler oder iCoupler?'', Siegfried W. Best, Redaktion elektronik industrie, [http://www.elektronik-industrie.de/ei/11,2003/article/2f0082f824c.html elektronik industrie 11-2003, S. 22ff.]

== Praktische Beispiele ==

=== Einfaches RS232-Interface ===

[http://web.archive.org/web/20050122013618/http://www.henrik-reimers.de/control/rs232interface.gif Erfolgreicher Einsatz bis 19200 Baud und bis zu 10 m Leitungslänge]

Beschränkungen:

* ggf. Platzbedarf
* Geschwindigkeit s.o.

Beispiel: http://www.hagtech.com/pdf/translator.pdf

=== [[I2C]]-Bus: gemeinsam 3.3V und 5V ===

* [[MSP430]] an 3,3V/5V: http://www-s.ti.com/sc/psheets/slaa148/slaa148.pdf

* Philips PCA9515: I2C Puffer mit Pegelwandlung. Der PCA9515 ist ein I2C-Bus Repeater, welcher I2C Busse mit verschiedenen Spannungen isoliert. Verfügbar bei Reichelt und DigiKey.

* [http://www.standardics.philips.com/support/documents/i2c/pdf/an97055.pdf Philips AN97055 Bi-directional level shifter for I²C-bus and other systems]

* Bevor man ein Philips I2C Chip auswählt sollte man prüfen ob er verfügbar ist und auch das verfügbare Gehäuse wählen. Man sollte auch überlegen ob ein Puffer wirklich gebraucht wird. Wenn man echte I2C ICs mit 5V betreibt, dann sind die Eingänge vom Typ Schmitt Trigger CMOS (z.B. PCF8574). Dann müssen 3.3V Pegel auf 5V umgesetzt werden. Wenn man jedoch SMBUS Ics verwendet (z.B. ADT7461, Silabs 8051) dann sind die Schwellspannungen TTL kompatibel und es ist keine Anpassung notwendig. Für neue Pegelwandler sollte man hier nachschauen. http://www.bus-buffer.com

* [http://www.edn.com/article/CA193193.html "Two-transistor circuit replaces IC"]. Für diese Anwendung kann ENABLE direkt mit 3.3V verbunden werden. Es ist eigentlich nur dazu da, den ICs "hot-swappable" zu machen (kann unter Spannung gesteckt und getrennt werden). Es geht sogar mit nur einem [[Transistor]] [http://www.mikrocontroller.net/topic/92447 siehe Forum]. Man sollte beachten, daß die Schaltung sowohl für SCL als auch SDA benötigt wird.
* Noch einfachere Lösungen mit nur einem MOSFET und zwei Pull-Up Widerständen pro Leitung sind in den folgenden Links zu finden. Vielleicht ist es sogar noch billiger Bipolartransistoren zu verwenden.
** http://www.semiconductors.philips.com/markets/mms/protocols/i2c/facts/#levelshifting
** http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf

=== Auswählbare Pegel ===

'''Frage:'''
Ein CMOS Logikpegel zwischen 1,8V, 2,5V und 3,3V (abhängig von der Anwendung) muss auf 5V CMOS Logikpegel gewandelt werden. Es geht nur um diese Richtung mit maximal 8MHz. Es gibt die Stromversorgung für alle Pegel. Ein normaler Komparator wie LM311 ist nicht möglich, da er beim Betrieb mit 5V Versorgunsspannung erst ab 1V zu schalten anfängt. Meine Idee ist die Verwendung eines High Speed OPVs mit R2R Eingang, z.B. LMH6645.

'''Antworten:'''
* Man könnte einen ultra-low threshold N-Kanal MOSFET nehmen und als Open Drain mit einem Pull-Up nach 5V betreiben, BSH103 könnte passen (Schwellspannung ~0,4V).
* High-Speed Single Supply Komparator wie z.B. [http://www-s.ti.com/sc/ds/tl712.pdf TL712] .

'''Frage:'''
Ich suchen einen IC, welcher eine Pegelwandlung von 3,3V nach 1,8V, 2,0V oder 5V ermöglicht und während des Betriebs umgeschaltet werden kann.

'''Antworten:'''
* So ein IC ist der Linear [http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1071,P1601 LTC1555L-1.8] .

=== AVR SPI (SDC/MMC)===

Für '''bidirektionalen Betrieb''' zwischen 5V-AVR und 3,3V-Geräten und anders herum gibt es den Level-Translator '''MAX3378E''' von Maxim.

Wenn die Datenrichtung am SPI im Zielsystem festgelegt ist, reichen '''unidirektionale Bausteine''':
* 3x von 5V nach 3,3V und 1x von 3,3V nach 5V: '''MAX3392E'''
* 1x von 5V nach 3,3V und 3x von 3,3V nach 5V: '''MAX3390E'''

Zum Anschließen einer SDC/MMC an einen 5V-AVR eignen sich somit der MAX3978E und der MAX3392E. Beide sind u.A. im winzigen TSSOP-14-Gehäuse verfügbar, nehmen sehr wenig Energie auf und eignen sich auch für andere Spannungen. Mit 3,3 und 5V beträgt die garantierte Übertragungsrate 8Mbps.

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf Datenblatt]

Eine weitere Möglichkeit zum Übersetzen zwischen 3,3 und 5V liegt in der Verwendung des '''74LVC245'''.

5V-AVR an eine MMC (ohne Level-Shifter-Baustein):
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign.html Projektseite]
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign1.pdf Schaltplan]

=== µC <-> Parallelport ([[ISP]]-Dongle, [[JTAG]] Wiggler, ...) ===

Dieser Schaltplan funktioniert auch bei 3.3V wenn man einen 74HC244 anstatt eines 74LS244 verwendet: [http://www.epanorama.net/circuits/parallel_output.html Parallel port interfacing made easy: Simple circuits and programs to show how to use PC parallel port output capabilities].

=== 2 Leitungspaare RX/TX 5V/3,3V ===

Der [http://www.hackaday.com/2008/06/19/sparkfuns-logic-level-converter/ SparkFun's Logic Level Converter] ist eine Baugruppe mit MOSFETs [http://www.fairchildsemi.com/pf/BS/BSS138.html BSS138] für die Pegelwandlung von 5V auf 3,3V. 5V/2,8V und 5V/1,8V sind ebenfalls machbar.

= Bauteile =

* '''74ALVC16245''' - ''16bit dual supply translating transceiver''. Eine Seite von 1.5V bis 3.6V, die andere von 1.5 bis 5.5V.
* '''74LVX573''' (unidirektional, Latch, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX245''' (bidirektional, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX125''' - ''Low Voltage Quad Buffer with 3-STATE Outputs''. http://www.fairchildsemi.com/pf/74/74LVX125.html
* '''SN74LVC2T45'''
* '''SN74LVC8T245''' - ''8-Bit Dual-Supply Bus Transceiver with Configurable Voltage Translation and Three-State Outputs''. http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74lvc8t245.html
* '''74LCX244MSA''' von Fairchild.
* '''MAX3377'''
* '''MAX3000''' 8-Kanal bidirektioneler Pegelwandler ohne Richtungsumschaltung

Vierfachdioden im kleinen 6-poligen SMD-Gehäuse:
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12635/dsilc6-4xx.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11599.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/6477/dalc208.pdf
* [http://www.diodes.com/datasheets/ds30195.pdf QSBT40, vierfach Schottky Terminator für Datenleitungen]
* [http://www.littlefuse.com/data/en/Data_Sheets/SP724Lead_Free.pdf SP724, Siliziumschutzarray]

= Weblinks =

* Gaurang Kavaiya, [http://www.edn.com/contents/images/6335309.pdf Don’t pay for level translators in systems using multiple power-supply voltages], EDN, MAY 25, 2006, 81-86 (PDF)
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scf3_lc.htm Einfacher Pegelwandler im ELKO]
* [http://www.prog-link.com/dcf77/dcf77-17.html Pegelwandler für DFC77 Module]
* [http://elektronik.kai-uwe-schmidt.de/index.php?page=mp3_blueschaltung Pegelwandler für [[I2C]] Bus in einem MP3 Palyer]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/256452/levelshifter.pdf Application Note von Philips, I2C Pegelwandler]
* [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf I2C Spezifikation]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-234277.html#new Forumsbeitrag zum Themas 1,8V-5V Pegelwandler]
* [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/5186/74lcx16245.pdf 74LCX16245, 16 Bit Pegelwandler]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/buffers/ LVC Logikfamilie]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/transceivers/ LVC Tranceiver]

[[Category:Bauteile]]
[[Kategorie:Datenübertragung]]

Pegelwandler

2009-12-17T09:13:55Z

193.27.220.254: /* 1,65V...5.5V 1,65V...5.5V */

== Vorwort ==

Dies ist die erste aufgeräumte Version. Sicher nicht die letzte.

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-375051.html "Stein des Anstosses"]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/list-1-1.html?filter=pegelwand*+levelsh*&x=0&y=0 Suche in den Forenartikel]

== Einleitung ==

Pegelwandeln (engl. level shifting) wird oft notwendig, wenn Systeme mit unterschiedlicher Ausgangs- und Eingangsspannungen (z.B. Versorgungs- oder Logikspannungen) miteinander verbunden werden sollen. Das vielleicht bekannteste Beispiel ist die Umsetzung von 0V/5V [[TTL]] Logikpegeln auf die -12V/12V Pegel einer seriellen [[RS232]] Schnittstelle. Die Probleme beim Pegelwandeln können sein:

# Überlastung einer oder beider Seiten
# Inkompatible Logikpegel und daraus resultierendes Nichtfunktionieren der Schaltung, oder noch schlimmer, sporadische Fehlfunktionen
# Verzögerungen der Signale durch die Pegelwandlung und daraus resultierende maximale Signalfrequenzen

=== Überlastung ===

Das Erzeugen von verschiedenen Versorgungsspannungen ist ziemlich einfach, aber man muss sicher gehen, daß man die Signalleitungen zwischen den Bauteilen überprüft. Wenn ein 5V Bauteil ein Signal an ein 3V Bauteil schickt, können beide Bauteile beschädigt werden. Vor allem für neue ICs ist es ein Problem mit "hohen" Spannungen wie 5V zu arbeiten. Auf Grund der immer kleineren Schaltkreisstrukturen (der aktuelle Pentium wird mit 45nm Technologie hergestellt!) werden auch die Abstände und Schichtdicken immer geringer. Das reduziert natürlich auch die Spannungsfestigkeit der Transistoren auf dem IC. Neue ICs vertragen deshalb meist nur noch 3.3V, teilweise sogar weniger! Die Überlastung erfolgt durch zu hohe Spannung und dadurch mehr oder weniger langsame Zerstörung des ICs.

=== Schutzdioden ===

Hauptursache Nummer zwei für Überlastung von ICs mit verschiedenen Betriebsspannungen sind die in nahezu allen ICs integrierten Schutzdioden. Deren Aufgabe ist es in Normalfall, elektrostatische Entladungen auf eine sichere, niedrige Spannung zu begrenzen. Die Entladungen geschehen durch unsachgemässe Handhabung und Transport von ICs, z.B. wenn jemand über einen Kunstfaserteppich läuft, sich dabei elektrostatisch auflädt und einen IC anfasst. Oder wenn Bauteile in einem Gerät eingebaut sind und der Anwender berührt offen liegende Kontakte (RS232 Eingang, USB-Stick, PCI-Steckkarten beim Einbau etc.). Die Schutzdioden beginnen Strom zu leiten, wenn die Eingangsspannung ca. 500mV über VCC ansteigt oder mehr als 500mV unter GND absinkt. Im Normalbetrieb sollten die Schutzdioden keinen Strom leiten. Manchmal kann man sie aber zur Spannungsbegrenzung missbrauchen, siehe [[#STEP-DOWN:_5V_-.3E_3.3V | Step Down mit Vorwiderstand]].

[[bild:pw_schutzdioden.png]]

=== 5V tolerante Eingänge ===

5 Volt tolerant bedeutet, daß 3 Volt Bausteine ohne Probleme von einem 5 Volt Baustein angesteuert werden können.

Viele Bauteile die auf 3V arbeiten verfügen über 5V tolerante Eingänge. Man sollte aber grundsätzlich im Datenblatt darüber nachlesen, bevor die Schaltung aufgebaut wird. Sind sie es nicht, so ist ein Pegelwandler auf den Verbindungsleitungen zwischen den Bauteilen notwendig. Ein Pegelwandler kann eine einfache Zener-Diode mit einem Widerstand sein, es kann aber auch ein eigens dafür vorgesehener IC sein. Sind die Signalwege bidirektional, so wird man meist die Lösung mit einem eigenen IC bevorzugen.

[[AVR]]s sind generell '''nicht''' 5V tolerant, wenn sie mit 3.3V betrieben werden! Die absolute obere Grenze für Eingangsspannungen liegt bei Vcc + 0.5V. Zu finden in den elektrischen Spezifikationen im Datenblatt.

Ob ein Bauteil 5V-tolerant ist und unter welchen Betriebsbedingungen das gilt steht im Datenblatt des betreffenden Bauteils vom betreffenden Hersteller. Wenn es auf diese Eigenschaft ankommt, lieber genau bei Lieferanten nachsehen, von welchem Hersteller die Bauteile kommen.

Vorsicht bei:

* 74'''LVX'''xxxx und 74'''LCX'''xxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!

=== Kompatibilität von Logikpegeln ===

Siehe auch http://www.interfacebus.com/Design_Translation.html

Verschiedene Mikroprozessoren haben eigene elektrische Kenndaten für HIGH und LOW Pegel, die abhängig von der Versorgungsspannung sind z.B. der [[R8C]]:

* HIGH grösser 0.8 * Vcc
* LOW kleiner 0.2 * Vcc

Man muss die Spannungen der Aus-und Eingänge vergleichen. Wenn es um ein Hobbyprojekt geht kann man einfach messen. Wenn es um eine kommerzielle Anwendung geht die man verkaufen will, sollte man besser die Spezifikationen der ICs studieren.

== UNIDIREKTIONAL ==

=== STEP-UP: 1.8V -> 5V ===

* Die besondere Eigenschaft der alten TTL Schaltkreise, nämlich daß Strom bei LOW '''aus''' dem Eingang in den treibenden Ausgang fliesst kann man sich zu nutze machen wie die nachfolgende Schaltung zeigt. Dabei wird der HIGH-Pegel des 1,8V Signals durch eine Schottkydiode um ca. 0,3V auf 2,1V erhöht. Damit ist man fast offiziell im HIGH-Berich für TTL (Schaltschwelle 1,4V, HIGH>2.0V). Der LOW-Pegel wird auf ca. 0,3V erhöht, was voll den TTL-Richtlinien entspricht. Als Schaltkreisfamilie '''muss''' ein [[74xx|TTL-Typ]] eingesetzt werdem, also LS, F, AS oder ähnlich. CMOS-Typen wie HC, LVC etc. funktionieren '''nicht'''!

[[bild:pw_LS.png]]

'''Achtung:''' Diese Schaltung entspricht bei HIGH ungefähr einem offenen TTL-Eingang, was zwar meistens funktioniert, aber etwas störempfindlich sein kann. Davon wurde in der TTL-Ära stets abgeraten. Zudem ist der Pegelwechsel LOW nach HIGH durch den niedrigen Strom eher langsam. Man kann das jedoch mit einem Pullup-Widerstand absichern. Dann sind auch Gatter der 74HCT-Reihe einsetzbar.

=== STEP-UP: 3.3V -> 5V ===

* 3.3V Pegel werden bei TTL kompatiblen Eingängen richtig erkannt (Schaltschwelle 1,4V). Es ist kein Pegelwandler erforderlich. Direkte Verbindung.

* 5V CMOS Eingänge haben typisch eine minimale Eingangsspannug für HIGH (<math>V_{IH}</math>) von 0.6 * VCC = 0.6 * 5V = 3V. Das kann ein 3.3V CMOS Ausgang direkt treiben, allerdings kann sich das Zeitverhalten dadurch etwas ändern weil der HIGH Pegel später erkannt wird. Vorsicht! Viele 5V CMOS ICs wollen für HIGH offiziell mindestens 0.7V * VCC = 3.5V oder manche auch 0.8 * VCC = 4.0V! Das geht dann offiziell nicht mehr mit einem 3.3V Ausgang! Für Hobbyzwecke kann man das aber ggf. probieren.

* 3.3V [[Ausgangsstufen_Logik-ICs | Open Collector]] nach 5V (TTL oder CMOS): Einfach einen Pull-Up Widerstand hinzufügen und gut. Allerdings verbraucht der Pull-Up Widerstand bei LOW relativ viel Strom und kann bei HIGH nicht allzuviel Strom liefern. Die Schaltgeschwindigkeit von LOW nach HIGH wird durch die Grösse des Pull-Ups bestimmt.

[[bild:pw_oc_3-5.png]]

* 3,3V auf echte 5V (CMOS) geht am einfachsten mit einem Baustein der HCT Familie (NICHT HC !). Diese haben TTL-compatible Eingänge und echte CMOS Ausgänge

* Man kann einen Komparator in nichtinvertierender Schaltung benutzen (LM339/393). Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator.

[[bild:pw_comp_3-5.png]]

'''Bauteile'''

* 74HCTxxx (245, 244, 240 ...)
* 74HCT125: OE Pins auf Masse und dann das Signal einfach anschließen.
* SN74LVC07AD

=== STEP-UP: 5V -> 9..15V ===

* Am einfachsten geht das mit einem Open Collector Ausgang, einfach einen Pull-Up hinzufügen (an die hohe Spannung) und fertig.

[[bild:pw_oc_5-12.png]]

* Man kann einen Komparator benutzen. Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator. Wenn nur zwei Signale pegelgewandlet werden müssen bietet sich der LM393 an, ein Doppelkomparator mit Open Collector Ausgang, mit dem man auf einen beliebigen Pegel ausgeben kann. Der LM339 ist ein Vierfachkomparator mit den gleichen Eigenschaften. Wenn wenig Platz vorhanden ist, dann ist der TL311 im winzigen SOT-23 Gehäuse sehr empfehlenswert. Bei jedem Komparator kann auch einfach eine Invertierung gemacht werden, einfach die Eingänge + und - vertauschen. Diese Komparatoren eignen sich bis ca. 1 MHz.

* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm Pegelwandler mit Transistor, invertierend]

[[bild:pw_trans_inv.png]]

* Pegelwandler mit Transistor, nicht invertierend

[[bild:pw_trans_ni.png]]

Die Idee ist einfach. Wenn der Ausgang des 5V Gatters auf HIGH ist dann ist der Transistor ausgeschaltet, der Pull-Up Widerstand R7 zeiht den Ausgang auf +12V. Ist der Ausgang des 5V Gatters auf LOW ist, dann ist er vollkommen durchgesteuert und der Ausgang nahe 0V (je nach Typ ca. 300mV). Der Vorteil ist hier erhöhte Störsicherheit im Gegensatz zur einfachen Ansteurung der Basis über einen Vorwiderstand. Ausserdem wird dadurch nicht die Logik invertiert. Nachteilig ist der geringe Strom, der bei HIGH zur Verfügung steht (typisch 100μA). Diese Schaltung ist die seltene Anwendung einer Basisschaltung für digitale Signale.

* Wenn mehr Geschwindigkeit, Ausgangsstrom und weniger Stromverbrauch nötig ist, dann muss ein spezieller Baustein her, wie z.B. 
** [[Mosfet-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]] (z.B. L293, L298, UCC27325 und deren Verwandte), wenns nicht zu schnell ist (einige Dutzend kHz)
** CD40109, bei Reichelt verfügbar
** HEF4104, 4fach LOW-HIGH Pegelwandler mit normalen und invertierten Augängen sowie Tristate. Um ggf. sicherzustellen, dass wie im Datenblatt beschrieben immer VDDI <= VDDO ist, kann man einfach eine Diode von VDDO nach VDDI schalten (z.B. Schottky SB120, aber auch 1N4148 & Co sollte problemlos funktionieren)
** CMOS 4504, 6fach LOW-HIGH/HIGH-LOW 3-20V Pegelwandler, TTL/CMOS (umschaltbar) => CMOS, kein Reihenfolge von Vcc/Vee erforderlich (Bezugsquelle: CSD)
** MAX232, der braucht nur 5V Versorgungsspannung. Allerdings ist der Ausgangswiderstand relativ hoch (ca. 300Ohm) und man kann nur ca. 5mA Ausgangstrom liefern. Die Ausgangsspannung beträgt maximal 10V.

=== STEP-DOWN: 5V -> 3.3V ===

* Zuerst sollte man prüfen, ob die Eingänge 5V tolerant sind. Dann kann man die ICs direkt verbinden. Sehr schnell und billig!

* Wenn die Eingänge nicht 5V tolerant sind und es trotzdem schnell sein soll, muss ein Gatter aus der LVC oder AHC Familie dazwischen geschaltet werden. Bei 3V Betriebsspannung kann man problemlos 5V an den Eingang anlegen. Der Baustein 74HC4050 erlaubt per Definition eine Step-Down Pegelwandlung bis etwa 15V (siehe Datenblatt). Beide Anordungen verbrauchen auch sehr wenig Ruhestrom.

: '''Bauteile'''

:* 74LVC245A ('A' ist wichtig, I/Os 5V-tolerant)
:* 74LVC245DW
:* 74LVT245
:* 74LVXxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!
:** 74LVX04
:** 74LVX244 (Fairchild)
:** 74LVX245 (nicht von Reichelt, nicht 5V tolerant)

:* 74HC4050 (bis 15V Step Down Pegelwandlung laut Datenblatt, bei Reichelt in DIP und SO erhältlich)
:* MAX3373/MAX3375
:* NC7SZ08 oder andere aus derselben Serie. CMOS-Logik mit 5V-toleranten Eingängen, recht flott und braucht dank SOT-23 auch wenig Platz auf dem Print

* 5V Open Collector auf 3.3V Eingang. Einfach einen Pull-Up hinzufügen (Pull-Up liegt auf 3.3V). Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte Geschwindigkeit bei hochohmigen Pull-Ups und der relativ geringe Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

[[bild:pw_oc_5-3.png]]

* Spannungsteiler mit 680 Ohm und 1kOhm. Der Nachteil dieser Lösung ist der relativ hohe Stromverbrauch (~3mA), der relativ geringe Ausgangsstrom (mehr als 200..300uA sollte man da nicht rausziehen) und die relativ geringe Geschwindigkeit (ca. 10 MHz).

[[bild:pw_st_5-3.png]]

* 1 kOhm Vorwiderstand. Dadurch wird der Strom vom 5V Ausgang in die 3.3V Versorgung durch die internen Schutzdioden auf ca. 1mA begrenzt. Diese Lösung ist auch relativ langsam (ca. 5MHz). Ggf. kann man den Vorwiderstand auf 100 Ohm reduzieren, das erhöht dann wieder die Geschwindigkeit. Aufpassen, einige ICs vertragen nur 1mA oder weniger durch die Schutzdioden! Ausserdem muss man aufpassen, das jetzt von der 5V Seite Strom in die 3.3V Versorgung eingespeist wird. Besonders in Schaltungen mit sehr niedrigem Stromverbrauch kann das zum Problem werden, wenn weniger Strom verbraucht wird als über die Vorwiderstände eingespeist wird. Dann nimmt es meist der Spannungsregler für 3.3V übel wenn jemand "schiebt", sprich, Strom einspeist. Denn die allermeisten Spannungsregler können nur Strom liefern (source), aber keinen Strom aufnehmen (sink). Es gibt 4-fach-Diodennetzwerke, die die internen Schutzdioden entlasten können (Schottkydioden mit kleinerer Flusspannung von ~0,3V als die internen Silizizumdioden mit ~0,7V), außerdem ist teilweise noch eine [[Diode#Z-Diode|Zenerdiode]] enthalten, die ggf. den überschüssig eingespeisten Strom aufnehmen kann.

[[bild:pw_vw_5-3.png]]

Achtung: Mindestens für 74HC(T) Gatter ist dokumentiert (Philips 74HC/T High-Speed CMOS User Guide), dass auch schon geringer Strom durch die internen Schutzdioden zu einer unerwünschten Kopplung von Eingängen führen kann, d.h. der Strom fliesst zu einem anderen Eingang wieder hinaus. Sind also andere Eingänge ebenso hochohmig angeschlossen, kann dieser Querstrom zu Fehlfunktion führen.

== BIDIREKTIONAL ==

Für bidirektionale Busse gibt es spezielle Pegelwandler mit 2 Versorgungsspannungen. Allerdings brauchen die meist ein Signal zur Richtungsumschaltung. Auch muss man die Reihenfolge der Versorgungsspannungen beim Einschalten beachten. Aktive bidirektionale Pegelwandler OHNE Steuereingang zur Richtungsumschaltung sind mit Vorsicht zu geniessen, denn die brauchen teilweise kurzzeitig einen relativ hohen Strom, um die Eingänge zu treiben.

=== 5V <-> 3.3V ===

* Wenn die 5V Seite TTL-kompatible Eingänge hat kann wieder der Spannungsteiler oder Vorwiderstand wie bei der unidirektionalen Anpassung verwendet werden (mit all seinen Vor- und Nachteilen).

'''Bauteile'''

* SN74CB3T3306
* MAX1741
* MAX3378E
* 74AHC126 s.u.
* ST2378 (bei CSD erhältlich, 3.5 eur, leider TSSOP)
* TSX0104E (TI: 4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN-DRAIN AND PUSH-PULL APPLICATIONS)
* SN74LVC07A

=== 1,65V...5,5V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* SN74LVC1T45
* SN74LVC2T45
* SN74LVC(H)8T245
* SN74LVC(H)16T245

=== 1,2V...3,6V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* TXB0104
* TXB0108

=== 1,2V...3,6V <-> 1,2V...3,6V ===

'''Bauteile'''
* SN74AVC(H)1T45
* SN74AVC(H)2T45
* SN74AVC(H)4T245
* SN74AVC(H)8T245
* SN74AVC(H)16T245
* SN74AVC(H)20T245
* SN74AVC(H)24T245
* SN74AVC(H)32T245

== Mit galvanischer Trennung ==

* [[Optokoppler]]

[[bild:pw_opto.png]]

* GMR-Koppler von der Firma NVE
* iCoupler Technologie von der Firma Analog Devices
* [[Kapazitiver Koppler]]

Lit.: ''Galvanische Trennung: Optokoppler, GMR-Koppler oder iCoupler?'', Siegfried W. Best, Redaktion elektronik industrie, [http://www.elektronik-industrie.de/ei/11,2003/article/2f0082f824c.html elektronik industrie 11-2003, S. 22ff.]

== Praktische Beispiele ==

=== Einfaches RS232-Interface ===

[http://web.archive.org/web/20050122013618/http://www.henrik-reimers.de/control/rs232interface.gif Erfolgreicher Einsatz bis 19200 Baud und bis zu 10 m Leitungslänge]

Beschränkungen:

* ggf. Platzbedarf
* Geschwindigkeit s.o.

Beispiel: http://www.hagtech.com/pdf/translator.pdf

=== [[I2C]]-Bus: gemeinsam 3.3V und 5V ===

* [[MSP430]] an 3,3V/5V: http://www-s.ti.com/sc/psheets/slaa148/slaa148.pdf

* Philips PCA9515: I2C Puffer mit Pegelwandlung. Der PCA9515 ist ein I2C-Bus Repeater, welcher I2C Busse mit verschiedenen Spannungen isoliert. Verfügbar bei Reichelt und DigiKey.

* [http://www.standardics.philips.com/support/documents/i2c/pdf/an97055.pdf Philips AN97055 Bi-directional level shifter for I²C-bus and other systems]

* Bevor man ein Philips I2C Chip auswählt sollte man prüfen ob er verfügbar ist und auch das verfügbare Gehäuse wählen. Man sollte auch überlegen ob ein Puffer wirklich gebraucht wird. Wenn man echte I2C ICs mit 5V betreibt, dann sind die Eingänge vom Typ Schmitt Trigger CMOS (z.B. PCF8574). Dann müssen 3.3V Pegel auf 5V umgesetzt werden. Wenn man jedoch SMBUS Ics verwendet (z.B. ADT7461, Silabs 8051) dann sind die Schwellspannungen TTL kompatibel und es ist keine Anpassung notwendig. Für neue Pegelwandler sollte man hier nachschauen. http://www.bus-buffer.com

* [http://www.edn.com/article/CA193193.html "Two-transistor circuit replaces IC"]. Für diese Anwendung kann ENABLE direkt mit 3.3V verbunden werden. Es ist eigentlich nur dazu da, den ICs "hot-swappable" zu machen (kann unter Spannung gesteckt und getrennt werden). Es geht sogar mit nur einem [[Transistor]] [http://www.mikrocontroller.net/topic/92447 siehe Forum]. Man sollte beachten, daß die Schaltung sowohl für SCL als auch SDA benötigt wird.
* Noch einfachere Lösungen mit nur einem MOSFET und zwei Pull-Up Widerständen pro Leitung sind in den folgenden Links zu finden. Vielleicht ist es sogar noch billiger Bipolartransistoren zu verwenden.
** http://www.semiconductors.philips.com/markets/mms/protocols/i2c/facts/#levelshifting
** http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf

=== Auswählbare Pegel ===

'''Frage:'''
Ein CMOS Logikpegel zwischen 1,8V, 2,5V und 3,3V (abhängig von der Anwendung) muss auf 5V CMOS Logikpegel gewandelt werden. Es geht nur um diese Richtung mit maximal 8MHz. Es gibt die Stromversorgung für alle Pegel. Ein normaler Komparator wie LM311 ist nicht möglich, da er beim Betrieb mit 5V Versorgunsspannung erst ab 1V zu schalten anfängt. Meine Idee ist die Verwendung eines High Speed OPVs mit R2R Eingang, z.B. LMH6645.

'''Antworten:'''
* Man könnte einen ultra-low threshold N-Kanal MOSFET nehmen und als Open Drain mit einem Pull-Up nach 5V betreiben, BSH103 könnte passen (Schwellspannung ~0,4V).
* High-Speed Single Supply Komparator wie z.B. [http://www-s.ti.com/sc/ds/tl712.pdf TL712] .

'''Frage:'''
Ich suchen einen IC, welcher eine Pegelwandlung von 3,3V nach 1,8V, 2,0V oder 5V ermöglicht und während des Betriebs umgeschaltet werden kann.

'''Antworten:'''
* So ein IC ist der Linear [http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1071,P1601 LTC1555L-1.8] .

=== AVR SPI (SDC/MMC)===

Für '''bidirektionalen Betrieb''' zwischen 5V-AVR und 3,3V-Geräten und anders herum gibt es den Level-Translator '''MAX3378E''' von Maxim.

Wenn die Datenrichtung am SPI im Zielsystem festgelegt ist, reichen '''unidirektionale Bausteine''':
* 3x von 5V nach 3,3V und 1x von 3,3V nach 5V: '''MAX3392E'''
* 1x von 5V nach 3,3V und 3x von 3,3V nach 5V: '''MAX3390E'''

Zum Anschließen einer SDC/MMC an einen 5V-AVR eignen sich somit der MAX3978E und der MAX3392E. Beide sind u.A. im winzigen TSSOP-14-Gehäuse verfügbar, nehmen sehr wenig Energie auf und eignen sich auch für andere Spannungen. Mit 3,3 und 5V beträgt die garantierte Übertragungsrate 8Mbps.

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf Datenblatt]

Eine weitere Möglichkeit zum Übersetzen zwischen 3,3 und 5V liegt in der Verwendung des '''74LVC245'''.

5V-AVR an eine MMC (ohne Level-Shifter-Baustein):
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign.html Projektseite]
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign1.pdf Schaltplan]

=== µC <-> Parallelport ([[ISP]]-Dongle, [[JTAG]] Wiggler, ...) ===

Dieser Schaltplan funktioniert auch bei 3.3V wenn man einen 74HC244 anstatt eines 74LS244 verwendet: [http://www.epanorama.net/circuits/parallel_output.html Parallel port interfacing made easy: Simple circuits and programs to show how to use PC parallel port output capabilities].

=== 2 Leitungspaare RX/TX 5V/3,3V ===

Der [http://www.hackaday.com/2008/06/19/sparkfuns-logic-level-converter/ SparkFun's Logic Level Converter] ist eine Baugruppe mit MOSFETs [http://www.fairchildsemi.com/pf/BS/BSS138.html BSS138] für die Pegelwandlung von 5V auf 3,3V. 5V/2,8V und 5V/1,8V sind ebenfalls machbar.

= Bauteile =

* '''74ALVC16245''' - ''16bit dual supply translating transceiver''. Eine Seite von 1.5V bis 3.6V, die andere von 1.5 bis 5.5V.
* '''74LVX573''' (unidirektional, Latch, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX245''' (bidirektional, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX125''' - ''Low Voltage Quad Buffer with 3-STATE Outputs''. http://www.fairchildsemi.com/pf/74/74LVX125.html
* '''SN74LVC2T45'''
* '''SN74LVC8T245''' - ''8-Bit Dual-Supply Bus Transceiver with Configurable Voltage Translation and Three-State Outputs''. http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74lvc8t245.html
* '''74LCX244MSA''' von Fairchild.
* '''MAX3377'''
* '''MAX3000''' 8-Kanal bidirektioneler Pegelwandler ohne Richtungsumschaltung

Vierfachdioden im kleinen 6-poligen SMD-Gehäuse:
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12635/dsilc6-4xx.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11599.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/6477/dalc208.pdf
* [http://www.diodes.com/datasheets/ds30195.pdf QSBT40, vierfach Schottky Terminator für Datenleitungen]
* [http://www.littlefuse.com/data/en/Data_Sheets/SP724Lead_Free.pdf SP724, Siliziumschutzarray]

= Weblinks =

* Gaurang Kavaiya, [http://www.edn.com/contents/images/6335309.pdf Don’t pay for level translators in systems using multiple power-supply voltages], EDN, MAY 25, 2006, 81-86 (PDF)
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scf3_lc.htm Einfacher Pegelwandler im ELKO]
* [http://www.prog-link.com/dcf77/dcf77-17.html Pegelwandler für DFC77 Module]
* [http://elektronik.kai-uwe-schmidt.de/index.php?page=mp3_blueschaltung Pegelwandler für [[I2C]] Bus in einem MP3 Palyer]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/256452/levelshifter.pdf Application Note von Philips, I2C Pegelwandler]
* [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf I2C Spezifikation]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-234277.html#new Forumsbeitrag zum Themas 1,8V-5V Pegelwandler]
* [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/5186/74lcx16245.pdf 74LCX16245, 16 Bit Pegelwandler]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/buffers/ LVC Logikfamilie]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/transceivers/ LVC Tranceiver]

[[Category:Bauteile]]
[[Kategorie:Datenübertragung]]

Pegelwandler

2009-12-17T09:13:11Z

193.27.220.254:

== Vorwort ==

Dies ist die erste aufgeräumte Version. Sicher nicht die letzte.

* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-375051.html "Stein des Anstosses"]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/list-1-1.html?filter=pegelwand*+levelsh*&x=0&y=0 Suche in den Forenartikel]

== Einleitung ==

Pegelwandeln (engl. level shifting) wird oft notwendig, wenn Systeme mit unterschiedlicher Ausgangs- und Eingangsspannungen (z.B. Versorgungs- oder Logikspannungen) miteinander verbunden werden sollen. Das vielleicht bekannteste Beispiel ist die Umsetzung von 0V/5V [[TTL]] Logikpegeln auf die -12V/12V Pegel einer seriellen [[RS232]] Schnittstelle. Die Probleme beim Pegelwandeln können sein:

# Überlastung einer oder beider Seiten
# Inkompatible Logikpegel und daraus resultierendes Nichtfunktionieren der Schaltung, oder noch schlimmer, sporadische Fehlfunktionen
# Verzögerungen der Signale durch die Pegelwandlung und daraus resultierende maximale Signalfrequenzen

=== Überlastung ===

Das Erzeugen von verschiedenen Versorgungsspannungen ist ziemlich einfach, aber man muss sicher gehen, daß man die Signalleitungen zwischen den Bauteilen überprüft. Wenn ein 5V Bauteil ein Signal an ein 3V Bauteil schickt, können beide Bauteile beschädigt werden. Vor allem für neue ICs ist es ein Problem mit "hohen" Spannungen wie 5V zu arbeiten. Auf Grund der immer kleineren Schaltkreisstrukturen (der aktuelle Pentium wird mit 45nm Technologie hergestellt!) werden auch die Abstände und Schichtdicken immer geringer. Das reduziert natürlich auch die Spannungsfestigkeit der Transistoren auf dem IC. Neue ICs vertragen deshalb meist nur noch 3.3V, teilweise sogar weniger! Die Überlastung erfolgt durch zu hohe Spannung und dadurch mehr oder weniger langsame Zerstörung des ICs.

=== Schutzdioden ===

Hauptursache Nummer zwei für Überlastung von ICs mit verschiedenen Betriebsspannungen sind die in nahezu allen ICs integrierten Schutzdioden. Deren Aufgabe ist es in Normalfall, elektrostatische Entladungen auf eine sichere, niedrige Spannung zu begrenzen. Die Entladungen geschehen durch unsachgemässe Handhabung und Transport von ICs, z.B. wenn jemand über einen Kunstfaserteppich läuft, sich dabei elektrostatisch auflädt und einen IC anfasst. Oder wenn Bauteile in einem Gerät eingebaut sind und der Anwender berührt offen liegende Kontakte (RS232 Eingang, USB-Stick, PCI-Steckkarten beim Einbau etc.). Die Schutzdioden beginnen Strom zu leiten, wenn die Eingangsspannung ca. 500mV über VCC ansteigt oder mehr als 500mV unter GND absinkt. Im Normalbetrieb sollten die Schutzdioden keinen Strom leiten. Manchmal kann man sie aber zur Spannungsbegrenzung missbrauchen, siehe [[#STEP-DOWN:_5V_-.3E_3.3V | Step Down mit Vorwiderstand]].

[[bild:pw_schutzdioden.png]]

=== 5V tolerante Eingänge ===

5 Volt tolerant bedeutet, daß 3 Volt Bausteine ohne Probleme von einem 5 Volt Baustein angesteuert werden können.

Viele Bauteile die auf 3V arbeiten verfügen über 5V tolerante Eingänge. Man sollte aber grundsätzlich im Datenblatt darüber nachlesen, bevor die Schaltung aufgebaut wird. Sind sie es nicht, so ist ein Pegelwandler auf den Verbindungsleitungen zwischen den Bauteilen notwendig. Ein Pegelwandler kann eine einfache Zener-Diode mit einem Widerstand sein, es kann aber auch ein eigens dafür vorgesehener IC sein. Sind die Signalwege bidirektional, so wird man meist die Lösung mit einem eigenen IC bevorzugen.

[[AVR]]s sind generell '''nicht''' 5V tolerant, wenn sie mit 3.3V betrieben werden! Die absolute obere Grenze für Eingangsspannungen liegt bei Vcc + 0.5V. Zu finden in den elektrischen Spezifikationen im Datenblatt.

Ob ein Bauteil 5V-tolerant ist und unter welchen Betriebsbedingungen das gilt steht im Datenblatt des betreffenden Bauteils vom betreffenden Hersteller. Wenn es auf diese Eigenschaft ankommt, lieber genau bei Lieferanten nachsehen, von welchem Hersteller die Bauteile kommen.

Vorsicht bei:

* 74'''LVX'''xxxx und 74'''LCX'''xxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!

=== Kompatibilität von Logikpegeln ===

Siehe auch http://www.interfacebus.com/Design_Translation.html

Verschiedene Mikroprozessoren haben eigene elektrische Kenndaten für HIGH und LOW Pegel, die abhängig von der Versorgungsspannung sind z.B. der [[R8C]]:

* HIGH grösser 0.8 * Vcc
* LOW kleiner 0.2 * Vcc

Man muss die Spannungen der Aus-und Eingänge vergleichen. Wenn es um ein Hobbyprojekt geht kann man einfach messen. Wenn es um eine kommerzielle Anwendung geht die man verkaufen will, sollte man besser die Spezifikationen der ICs studieren.

== UNIDIREKTIONAL ==

=== STEP-UP: 1.8V -> 5V ===

* Die besondere Eigenschaft der alten TTL Schaltkreise, nämlich daß Strom bei LOW '''aus''' dem Eingang in den treibenden Ausgang fliesst kann man sich zu nutze machen wie die nachfolgende Schaltung zeigt. Dabei wird der HIGH-Pegel des 1,8V Signals durch eine Schottkydiode um ca. 0,3V auf 2,1V erhöht. Damit ist man fast offiziell im HIGH-Berich für TTL (Schaltschwelle 1,4V, HIGH>2.0V). Der LOW-Pegel wird auf ca. 0,3V erhöht, was voll den TTL-Richtlinien entspricht. Als Schaltkreisfamilie '''muss''' ein [[74xx|TTL-Typ]] eingesetzt werdem, also LS, F, AS oder ähnlich. CMOS-Typen wie HC, LVC etc. funktionieren '''nicht'''!

[[bild:pw_LS.png]]

'''Achtung:''' Diese Schaltung entspricht bei HIGH ungefähr einem offenen TTL-Eingang, was zwar meistens funktioniert, aber etwas störempfindlich sein kann. Davon wurde in der TTL-Ära stets abgeraten. Zudem ist der Pegelwechsel LOW nach HIGH durch den niedrigen Strom eher langsam. Man kann das jedoch mit einem Pullup-Widerstand absichern. Dann sind auch Gatter der 74HCT-Reihe einsetzbar.

=== STEP-UP: 3.3V -> 5V ===

* 3.3V Pegel werden bei TTL kompatiblen Eingängen richtig erkannt (Schaltschwelle 1,4V). Es ist kein Pegelwandler erforderlich. Direkte Verbindung.

* 5V CMOS Eingänge haben typisch eine minimale Eingangsspannug für HIGH (<math>V_{IH}</math>) von 0.6 * VCC = 0.6 * 5V = 3V. Das kann ein 3.3V CMOS Ausgang direkt treiben, allerdings kann sich das Zeitverhalten dadurch etwas ändern weil der HIGH Pegel später erkannt wird. Vorsicht! Viele 5V CMOS ICs wollen für HIGH offiziell mindestens 0.7V * VCC = 3.5V oder manche auch 0.8 * VCC = 4.0V! Das geht dann offiziell nicht mehr mit einem 3.3V Ausgang! Für Hobbyzwecke kann man das aber ggf. probieren.

* 3.3V [[Ausgangsstufen_Logik-ICs | Open Collector]] nach 5V (TTL oder CMOS): Einfach einen Pull-Up Widerstand hinzufügen und gut. Allerdings verbraucht der Pull-Up Widerstand bei LOW relativ viel Strom und kann bei HIGH nicht allzuviel Strom liefern. Die Schaltgeschwindigkeit von LOW nach HIGH wird durch die Grösse des Pull-Ups bestimmt.

[[bild:pw_oc_3-5.png]]

* 3,3V auf echte 5V (CMOS) geht am einfachsten mit einem Baustein der HCT Familie (NICHT HC !). Diese haben TTL-compatible Eingänge und echte CMOS Ausgänge

* Man kann einen Komparator in nichtinvertierender Schaltung benutzen (LM339/393). Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator.

[[bild:pw_comp_3-5.png]]

'''Bauteile'''

* 74HCTxxx (245, 244, 240 ...)
* 74HCT125: OE Pins auf Masse und dann das Signal einfach anschließen.
* SN74LVC07AD

=== STEP-UP: 5V -> 9..15V ===

* Am einfachsten geht das mit einem Open Collector Ausgang, einfach einen Pull-Up hinzufügen (an die hohe Spannung) und fertig.

[[bild:pw_oc_5-12.png]]

* Man kann einen Komparator benutzen. Allerdings ist diese Lösung meist relativ langsam, abhängig vom verwendeten Komparator. Wenn nur zwei Signale pegelgewandlet werden müssen bietet sich der LM393 an, ein Doppelkomparator mit Open Collector Ausgang, mit dem man auf einen beliebigen Pegel ausgeben kann. Der LM339 ist ein Vierfachkomparator mit den gleichen Eigenschaften. Wenn wenig Platz vorhanden ist, dann ist der TL311 im winzigen SOT-23 Gehäuse sehr empfehlenswert. Bei jedem Komparator kann auch einfach eine Invertierung gemacht werden, einfach die Eingänge + und - vertauschen. Diese Komparatoren eignen sich bis ca. 1 MHz.

* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/praxis/bausatz_pegelwandler-mit-transistoren.htm Pegelwandler mit Transistor, invertierend]

[[bild:pw_trans_inv.png]]

* Pegelwandler mit Transistor, nicht invertierend

[[bild:pw_trans_ni.png]]

Die Idee ist einfach. Wenn der Ausgang des 5V Gatters auf HIGH ist dann ist der Transistor ausgeschaltet, der Pull-Up Widerstand R7 zeiht den Ausgang auf +12V. Ist der Ausgang des 5V Gatters auf LOW ist, dann ist er vollkommen durchgesteuert und der Ausgang nahe 0V (je nach Typ ca. 300mV). Der Vorteil ist hier erhöhte Störsicherheit im Gegensatz zur einfachen Ansteurung der Basis über einen Vorwiderstand. Ausserdem wird dadurch nicht die Logik invertiert. Nachteilig ist der geringe Strom, der bei HIGH zur Verfügung steht (typisch 100μA). Diese Schaltung ist die seltene Anwendung einer Basisschaltung für digitale Signale.

* Wenn mehr Geschwindigkeit, Ausgangsstrom und weniger Stromverbrauch nötig ist, dann muss ein spezieller Baustein her, wie z.B. 
** [[Mosfet-Übersicht#Mosfet-Treiber|MOSFET-Treiber]] (z.B. L293, L298, UCC27325 und deren Verwandte), wenns nicht zu schnell ist (einige Dutzend kHz)
** CD40109, bei Reichelt verfügbar
** HEF4104, 4fach LOW-HIGH Pegelwandler mit normalen und invertierten Augängen sowie Tristate. Um ggf. sicherzustellen, dass wie im Datenblatt beschrieben immer VDDI <= VDDO ist, kann man einfach eine Diode von VDDO nach VDDI schalten (z.B. Schottky SB120, aber auch 1N4148 & Co sollte problemlos funktionieren)
** CMOS 4504, 6fach LOW-HIGH/HIGH-LOW 3-20V Pegelwandler, TTL/CMOS (umschaltbar) => CMOS, kein Reihenfolge von Vcc/Vee erforderlich (Bezugsquelle: CSD)
** MAX232, der braucht nur 5V Versorgungsspannung. Allerdings ist der Ausgangswiderstand relativ hoch (ca. 300Ohm) und man kann nur ca. 5mA Ausgangstrom liefern. Die Ausgangsspannung beträgt maximal 10V.

=== STEP-DOWN: 5V -> 3.3V ===

* Zuerst sollte man prüfen, ob die Eingänge 5V tolerant sind. Dann kann man die ICs direkt verbinden. Sehr schnell und billig!

* Wenn die Eingänge nicht 5V tolerant sind und es trotzdem schnell sein soll, muss ein Gatter aus der LVC oder AHC Familie dazwischen geschaltet werden. Bei 3V Betriebsspannung kann man problemlos 5V an den Eingang anlegen. Der Baustein 74HC4050 erlaubt per Definition eine Step-Down Pegelwandlung bis etwa 15V (siehe Datenblatt). Beide Anordungen verbrauchen auch sehr wenig Ruhestrom.

: '''Bauteile'''

:* 74LVC245A ('A' ist wichtig, I/Os 5V-tolerant)
:* 74LVC245DW
:* 74LVT245
:* 74LVXxxx (245, 244, 240 ...) an Vcc=3,3V. Achtung: Nicht alle 74LVX sind für 5V -> 3,3V geeignet, da jeder Hersteller die ICs anders baut!
:** 74LVX04
:** 74LVX244 (Fairchild)
:** 74LVX245 (nicht von Reichelt, nicht 5V tolerant)

:* 74HC4050 (bis 15V Step Down Pegelwandlung laut Datenblatt, bei Reichelt in DIP und SO erhältlich)
:* MAX3373/MAX3375
:* NC7SZ08 oder andere aus derselben Serie. CMOS-Logik mit 5V-toleranten Eingängen, recht flott und braucht dank SOT-23 auch wenig Platz auf dem Print

* 5V Open Collector auf 3.3V Eingang. Einfach einen Pull-Up hinzufügen (Pull-Up liegt auf 3.3V). Nachteilig ist der relativ hohe Stromverbrauch bei LOW, die begrenzte Geschwindigkeit bei hochohmigen Pull-Ups und der relativ geringe Ausgangsstrom bei HIGH (abhängig vom Pull-Up).

[[bild:pw_oc_5-3.png]]

* Spannungsteiler mit 680 Ohm und 1kOhm. Der Nachteil dieser Lösung ist der relativ hohe Stromverbrauch (~3mA), der relativ geringe Ausgangsstrom (mehr als 200..300uA sollte man da nicht rausziehen) und die relativ geringe Geschwindigkeit (ca. 10 MHz).

[[bild:pw_st_5-3.png]]

* 1 kOhm Vorwiderstand. Dadurch wird der Strom vom 5V Ausgang in die 3.3V Versorgung durch die internen Schutzdioden auf ca. 1mA begrenzt. Diese Lösung ist auch relativ langsam (ca. 5MHz). Ggf. kann man den Vorwiderstand auf 100 Ohm reduzieren, das erhöht dann wieder die Geschwindigkeit. Aufpassen, einige ICs vertragen nur 1mA oder weniger durch die Schutzdioden! Ausserdem muss man aufpassen, das jetzt von der 5V Seite Strom in die 3.3V Versorgung eingespeist wird. Besonders in Schaltungen mit sehr niedrigem Stromverbrauch kann das zum Problem werden, wenn weniger Strom verbraucht wird als über die Vorwiderstände eingespeist wird. Dann nimmt es meist der Spannungsregler für 3.3V übel wenn jemand "schiebt", sprich, Strom einspeist. Denn die allermeisten Spannungsregler können nur Strom liefern (source), aber keinen Strom aufnehmen (sink). Es gibt 4-fach-Diodennetzwerke, die die internen Schutzdioden entlasten können (Schottkydioden mit kleinerer Flusspannung von ~0,3V als die internen Silizizumdioden mit ~0,7V), außerdem ist teilweise noch eine [[Diode#Z-Diode|Zenerdiode]] enthalten, die ggf. den überschüssig eingespeisten Strom aufnehmen kann.

[[bild:pw_vw_5-3.png]]

Achtung: Mindestens für 74HC(T) Gatter ist dokumentiert (Philips 74HC/T High-Speed CMOS User Guide), dass auch schon geringer Strom durch die internen Schutzdioden zu einer unerwünschten Kopplung von Eingängen führen kann, d.h. der Strom fliesst zu einem anderen Eingang wieder hinaus. Sind also andere Eingänge ebenso hochohmig angeschlossen, kann dieser Querstrom zu Fehlfunktion führen.

== BIDIREKTIONAL ==

Für bidirektionale Busse gibt es spezielle Pegelwandler mit 2 Versorgungsspannungen. Allerdings brauchen die meist ein Signal zur Richtungsumschaltung. Auch muss man die Reihenfolge der Versorgungsspannungen beim Einschalten beachten. Aktive bidirektionale Pegelwandler OHNE Steuereingang zur Richtungsumschaltung sind mit Vorsicht zu geniessen, denn die brauchen teilweise kurzzeitig einen relativ hohen Strom, um die Eingänge zu treiben.

=== 5V <-> 3.3V ===

* Wenn die 5V Seite TTL-kompatible Eingänge hat kann wieder der Spannungsteiler oder Vorwiderstand wie bei der unidirektionalen Anpassung verwendet werden (mit all seinen Vor- und Nachteilen).

'''Bauteile'''

* SN74CB3T3306
* MAX1741
* MAX3378E
* 74AHC126 s.u.
* ST2378 (bei CSD erhältlich, 3.5 eur, leider TSSOP)
* TSX0104E (TI: 4-BIT BIDIRECTIONAL VOLTAGE-LEVEL TRANSLATOR FOR OPEN-DRAIN AND PUSH-PULL APPLICATIONS)
* SN74LVC07A

=== 1,65V...5.5V <-> 1,65V...5.5V ===

'''Bauteile'''
* SN74LVC1T45
* SN74LVC2T45
* SN74LVC(H)8T245
* SN74LVC(H)16T245

=== 1,2V...3,6V <-> 1,65V...5,5V ===

'''Bauteile'''
* TXB0104
* TXB0108

=== 1,2V...3,6V <-> 1,2V...3,6V ===

'''Bauteile'''
* SN74AVC(H)1T45
* SN74AVC(H)2T45
* SN74AVC(H)4T245
* SN74AVC(H)8T245
* SN74AVC(H)16T245
* SN74AVC(H)20T245
* SN74AVC(H)24T245
* SN74AVC(H)32T245

== Mit galvanischer Trennung ==

* [[Optokoppler]]

[[bild:pw_opto.png]]

* GMR-Koppler von der Firma NVE
* iCoupler Technologie von der Firma Analog Devices
* [[Kapazitiver Koppler]]

Lit.: ''Galvanische Trennung: Optokoppler, GMR-Koppler oder iCoupler?'', Siegfried W. Best, Redaktion elektronik industrie, [http://www.elektronik-industrie.de/ei/11,2003/article/2f0082f824c.html elektronik industrie 11-2003, S. 22ff.]

== Praktische Beispiele ==

=== Einfaches RS232-Interface ===

[http://web.archive.org/web/20050122013618/http://www.henrik-reimers.de/control/rs232interface.gif Erfolgreicher Einsatz bis 19200 Baud und bis zu 10 m Leitungslänge]

Beschränkungen:

* ggf. Platzbedarf
* Geschwindigkeit s.o.

Beispiel: http://www.hagtech.com/pdf/translator.pdf

=== [[I2C]]-Bus: gemeinsam 3.3V und 5V ===

* [[MSP430]] an 3,3V/5V: http://www-s.ti.com/sc/psheets/slaa148/slaa148.pdf

* Philips PCA9515: I2C Puffer mit Pegelwandlung. Der PCA9515 ist ein I2C-Bus Repeater, welcher I2C Busse mit verschiedenen Spannungen isoliert. Verfügbar bei Reichelt und DigiKey.

* [http://www.standardics.philips.com/support/documents/i2c/pdf/an97055.pdf Philips AN97055 Bi-directional level shifter for I²C-bus and other systems]

* Bevor man ein Philips I2C Chip auswählt sollte man prüfen ob er verfügbar ist und auch das verfügbare Gehäuse wählen. Man sollte auch überlegen ob ein Puffer wirklich gebraucht wird. Wenn man echte I2C ICs mit 5V betreibt, dann sind die Eingänge vom Typ Schmitt Trigger CMOS (z.B. PCF8574). Dann müssen 3.3V Pegel auf 5V umgesetzt werden. Wenn man jedoch SMBUS Ics verwendet (z.B. ADT7461, Silabs 8051) dann sind die Schwellspannungen TTL kompatibel und es ist keine Anpassung notwendig. Für neue Pegelwandler sollte man hier nachschauen. http://www.bus-buffer.com

* [http://www.edn.com/article/CA193193.html "Two-transistor circuit replaces IC"]. Für diese Anwendung kann ENABLE direkt mit 3.3V verbunden werden. Es ist eigentlich nur dazu da, den ICs "hot-swappable" zu machen (kann unter Spannung gesteckt und getrennt werden). Es geht sogar mit nur einem [[Transistor]] [http://www.mikrocontroller.net/topic/92447 siehe Forum]. Man sollte beachten, daß die Schaltung sowohl für SCL als auch SDA benötigt wird.
* Noch einfachere Lösungen mit nur einem MOSFET und zwei Pull-Up Widerständen pro Leitung sind in den folgenden Links zu finden. Vielleicht ist es sogar noch billiger Bipolartransistoren zu verwenden.
** http://www.semiconductors.philips.com/markets/mms/protocols/i2c/facts/#levelshifting
** http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf

=== Auswählbare Pegel ===

'''Frage:'''
Ein CMOS Logikpegel zwischen 1,8V, 2,5V und 3,3V (abhängig von der Anwendung) muss auf 5V CMOS Logikpegel gewandelt werden. Es geht nur um diese Richtung mit maximal 8MHz. Es gibt die Stromversorgung für alle Pegel. Ein normaler Komparator wie LM311 ist nicht möglich, da er beim Betrieb mit 5V Versorgunsspannung erst ab 1V zu schalten anfängt. Meine Idee ist die Verwendung eines High Speed OPVs mit R2R Eingang, z.B. LMH6645.

'''Antworten:'''
* Man könnte einen ultra-low threshold N-Kanal MOSFET nehmen und als Open Drain mit einem Pull-Up nach 5V betreiben, BSH103 könnte passen (Schwellspannung ~0,4V).
* High-Speed Single Supply Komparator wie z.B. [http://www-s.ti.com/sc/ds/tl712.pdf TL712] .

'''Frage:'''
Ich suchen einen IC, welcher eine Pegelwandlung von 3,3V nach 1,8V, 2,0V oder 5V ermöglicht und während des Betriebs umgeschaltet werden kann.

'''Antworten:'''
* So ein IC ist der Linear [http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1007,C1071,P1601 LTC1555L-1.8] .

=== AVR SPI (SDC/MMC)===

Für '''bidirektionalen Betrieb''' zwischen 5V-AVR und 3,3V-Geräten und anders herum gibt es den Level-Translator '''MAX3378E''' von Maxim.

Wenn die Datenrichtung am SPI im Zielsystem festgelegt ist, reichen '''unidirektionale Bausteine''':
* 3x von 5V nach 3,3V und 1x von 3,3V nach 5V: '''MAX3392E'''
* 1x von 5V nach 3,3V und 3x von 3,3V nach 5V: '''MAX3390E'''

Zum Anschließen einer SDC/MMC an einen 5V-AVR eignen sich somit der MAX3978E und der MAX3392E. Beide sind u.A. im winzigen TSSOP-14-Gehäuse verfügbar, nehmen sehr wenig Energie auf und eignen sich auch für andere Spannungen. Mit 3,3 und 5V beträgt die garantierte Übertragungsrate 8Mbps.

* [http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf Datenblatt]

Eine weitere Möglichkeit zum Übersetzen zwischen 3,3 und 5V liegt in der Verwendung des '''74LVC245'''.

5V-AVR an eine MMC (ohne Level-Shifter-Baustein):
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign.html Projektseite]
* [http://www.microsyl.com/ledsign/ledsign1.pdf Schaltplan]

=== µC <-> Parallelport ([[ISP]]-Dongle, [[JTAG]] Wiggler, ...) ===

Dieser Schaltplan funktioniert auch bei 3.3V wenn man einen 74HC244 anstatt eines 74LS244 verwendet: [http://www.epanorama.net/circuits/parallel_output.html Parallel port interfacing made easy: Simple circuits and programs to show how to use PC parallel port output capabilities].

=== 2 Leitungspaare RX/TX 5V/3,3V ===

Der [http://www.hackaday.com/2008/06/19/sparkfuns-logic-level-converter/ SparkFun's Logic Level Converter] ist eine Baugruppe mit MOSFETs [http://www.fairchildsemi.com/pf/BS/BSS138.html BSS138] für die Pegelwandlung von 5V auf 3,3V. 5V/2,8V und 5V/1,8V sind ebenfalls machbar.

= Bauteile =

* '''74ALVC16245''' - ''16bit dual supply translating transceiver''. Eine Seite von 1.5V bis 3.6V, die andere von 1.5 bis 5.5V.
* '''74LVX573''' (unidirektional, Latch, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX245''' (bidirektional, nicht alle Hersteller bauen diesen 5V tolerant!)
* '''74LVX125''' - ''Low Voltage Quad Buffer with 3-STATE Outputs''. http://www.fairchildsemi.com/pf/74/74LVX125.html
* '''SN74LVC2T45'''
* '''SN74LVC8T245''' - ''8-Bit Dual-Supply Bus Transceiver with Configurable Voltage Translation and Three-State Outputs''. http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74lvc8t245.html
* '''74LCX244MSA''' von Fairchild.
* '''MAX3377'''
* '''MAX3000''' 8-Kanal bidirektioneler Pegelwandler ohne Richtungsumschaltung

Vierfachdioden im kleinen 6-poligen SMD-Gehäuse:
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/12635/dsilc6-4xx.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/11599.pdf
* http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/6477/dalc208.pdf
* [http://www.diodes.com/datasheets/ds30195.pdf QSBT40, vierfach Schottky Terminator für Datenleitungen]
* [http://www.littlefuse.com/data/en/Data_Sheets/SP724Lead_Free.pdf SP724, Siliziumschutzarray]

= Weblinks =

* Gaurang Kavaiya, [http://www.edn.com/contents/images/6335309.pdf Don’t pay for level translators in systems using multiple power-supply voltages], EDN, MAY 25, 2006, 81-86 (PDF)
* [http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scf3_lc.htm Einfacher Pegelwandler im ELKO]
* [http://www.prog-link.com/dcf77/dcf77-17.html Pegelwandler für DFC77 Module]
* [http://elektronik.kai-uwe-schmidt.de/index.php?page=mp3_blueschaltung Pegelwandler für [[I2C]] Bus in einem MP3 Palyer]
* [http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/256452/levelshifter.pdf Application Note von Philips, I2C Pegelwandler]
* [http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/literature/9398/39340011.pdf I2C Spezifikation]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-234277.html#new Forumsbeitrag zum Themas 1,8V-5V Pegelwandler]
* [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/5186/74lcx16245.pdf 74LCX16245, 16 Bit Pegelwandler]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/buffers/ LVC Logikfamilie]
* [http://www.standardics.nxp.com/products/lvc/transceivers/ LVC Tranceiver]

[[Category:Bauteile]]
[[Kategorie:Datenübertragung]]

Auflösung und Genauigkeit

2009-11-04T07:31:09Z

193.27.220.254: /* Eichen, Kalibrieren, Justieren */

== Das Problem ==

Immer wieder werden die beiden Parameter Auflösung und Genauigkeit verwechselt. Oft werden Meßgeräte oder Sensoren mit einer hohen Auflösung beworben. Wenn man jedoch genauer nachliest, oder manchmal auch genauer nachmißt, stellt man fest, daß zwar viel Auflösung vorhanden ist, aber die Genauigkeit doch eher zu wünschen übrig läßt. Dieser Artikel soll Klarheit schaffen.

== Auflösung ==

Auflösung ist das Vermögen eines Meßgerätes (z.B. [[AD-Wandler]]), zwischen zwei geringfügig verschiedenen Messwerten reproduzierbar einen Unterschied zu erkennen. Dabei spielt der absolute Betrag keine Rolle. Es werden nur relative Unterschiede betrachtet. Ein 8 Bit Wandler mit 5V Referenzspannung kann beispielsweise die Eingangsspannung in 20mV Schritten auflösen. Wenn die Eingangsspannungen zwischen zwei Messungen näher als 20 mV zusammen liegen kann der AD-Wandler keinen Unterschied messen (Es sei denn, es liegt zufällig eine Grenze zwischen zwei [[Quantisierung | Quantisierungsstufen]] dazwischen). Mit einem 16 Bit AD-Wandler und 5V Referenzspannung kann man die Eingangsspannung bereits auf 76 μV auflösen, 256 mal besser als mit dem 8-Bit Wandler.

== Genauigkeit ==

Genauigkeit gibt an, wie weit das Meßergebnis vom physikalisch absolut wahren Ergebnis abweicht (egal ob digital oder analog). Es werden dabei absolute Meßwerte betrachtet und mit einem physikalisch nahezu perfekten Meßgerät verglichen. Z.B. zeigen zwei Armbanduhren die Zeit mit einer 1 Sekunde Auflösung an (hier wird bewußt die umgangssprachliche Formulierung „auf eine Sekunde genau“ vermieden). Wenn eine davon eine [[Funkuhr]] ist , wird diese immer die absolut richtige Zeit anzeigen, wie sie im Moment physikalisch exakt generiert werden kann. Die Zweite ist eine normale Quarzuhr und wird nach einem Monat vielleicht 10 Sekunden Abweichung anzeigen. Sie ist dann ungenau.

== Eichen, Kalibrieren, Justieren ==

Die meisten Meßgeräte müssen nach der Herstellung vor der Verwendung noch eingestellt werden, um das Maximum an Genauigkeit zu erreichen, welches durch die Schaltung möglich ist. Hierbei spricht man von justieren.

Um jedoch ein Meßgerät justieren zu können, muß der Fehler, die sog. Meßungenauigkeit bekannt sein. Diese kann durch '''Kalibrieren''' oder '''Eichen''' ermittelt werden.

Von '''Eichen''' spricht man, wenn die sog. '''Kalibrierung''' durch das Eichamt durchgeführt wird.

Zum '''Eichen''' oder ''' Kalibrieren''' benötigt man ein Meßgerät, welches eine kleinere Messunsicherheit hat, als der Prüfling. Diese Meßgeräte nennt man Eichmaß oder Referenz oder auch nationale Normale. Mit solchen Normalen wird auch im Eichamt ein Meßgerät kalibriert. Das ist sowohl ein technisch sehr aufwendiger als auch amtlich beglaubigter Vorgang und dementsprechend teuer. Das zu eichende Meßgerät wird während einer Messung über den gesamten Meßbereich mit dem Eichmaß verglichen und die Meßunsicherheit des Prüflings ermittelt. Das Eichen ist normalerweise nur für Meßgeräte vorgeschrieben, die für den Handel o.ä. verwendet werden, wie z.B. Waagen, Zapfsäulen, Portowaagen ect.

Normalerweise spricht man aber von '''Kalibrieren'''. Der Vorgang ist physikalisch der Gleiche. Dabei gibt es in Deutschland eine sog. Kalibrierpyramide. Dessen oberste Stelle ist die PTB, also das physikalisch technische Institut in Braunschweig. Die PTB kalibriert die "Normale" oder Referenzen der einzelnen Kalibrierlaboratorien. Darunter ist der DKD angesiedelt, dieser wiederum kalibriert Meßgeräte und Normale, die für Werkskalibrierungen verwendet werden. Mit den vom DKD kalibrierten Meßgeräten und Normalen werden dann Werkskalibrierungen durchgeführt, wie z.B. die Kalibrierung von Multimetern, Waagen, Messuhren ect. Kalibrieren kann man auch selber, indem man ein genaues Meßgerät mit seiner selbstgebauten Schaltung vergleicht und diese dementsprechend den Fehler bzw. die Abweichung seiner Schaltung ermittelt.

Ist der Fehler zu groß, so muss bzw. kann die Schaltung oder das Meßgerät neu justiert werden, um den Fehler zu minimieren.

== Veranschaulichung ==

Wenn einem der Unterschied zwischen Genauigkeit und Auflösung langsam klar wird, dann versteht man auch, wie z.B. Multimeter Spannungen mit 40000 Schritten anzeigen (0,0025% = 25ppm Auflösung) aber „nur“ auf 0,1 bis 0,3% Genauigkeit kalibriert sind.

Nachfolgend sind die prinzipiellen Kennlinien einiger Meßgeräte dargestellt, um den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit bildlich darzustellen. Auf der X-Achse ist dabei der wahre Meßwert dargestellt, die Y-Achse zeigt das Meßergebnis. Die Kennlinien sind bewußt extrem dargestellt um das Prinzip zu veranschaulichen.

[[bild:kennlinien.png |640px]]

* K1 ist die Kennlinie eines idealen Meßgerätes. Es verfügt über eine unendlich hohe Auflösung, hat keinerlei Meßfehler (Genauigkeit) und ist vollkommen linear.
* K2 ist die Kennlinie eines AD-Wandlers mit hoher Genauigkeit. Die Auflösung ist zwar relativ niedrig (große Treppenstufen der Kennlinie), dafür liegen die Meßergebnisse nah an der idealen Kennlinie (hohe Genauigkeit).
* K3 ist die Kennlinie eines AD-Wandlers mit geringer Genauigkeit. Die Meßwerte weichen stark von der idealen Kennlinie ab, die hohe Auflösung nützt hier eher wenig.
* K4 ist ein weiterer Fall einer realen Kennlinie mit nichtlinearem Verlauf, resultierend in geringer Genauigkeit.

== Zusammenfassung ==

Auflösung und Genauigkeit sind zwei verschiedene Parameter. Eine hohe Auflösung bedeutet nicht automatisch eine hohe Genauigkeit und umgekehrt. Bei manchen Messungen braucht man nur eine hohe Auflösung mit geringer Genauigkeit, wenn beispielsweise vergleichende Messungen durchgeführt werden.

== Weblinks ==
* [http://www.ptb.de www.ptb.de]

[[Kategorie: Grundlagen]]

MiniLA

2009-06-15T08:04:40Z

193.27.220.254:

[[Image:Minila_best_top.jpg|thumb|300px|right|miniLA Bestückseite]]
[[Image:Minila_best_bot.jpg|thumb|300px|right|miniLA Lötseite]]
''von Michael K.''

= Einleitung =
Diese Seite soll eine Art Informationssammlung zum Open-Source-Logic-Analyzer "miniLA" werden um potentielle "Nachbauer" zu unterstützen. Die zugehörigen Threads im Forum sind inzwischen sehr umfangreich und dadurch leider auch etwas unübersichtlich geworden.

Die Features das Gerätes sind auf der [http://minila.sourceforge.net Projekt-Homepage] zu finden.

Es gab hier im Forum bereits drei Sammelbestellungen zur Platine und den nötigen Bauteilen. Die erste fand Anfang 2008, die zweite im Herbst 2008 und die dritte im Frühling 2009 statt. Details zu den Bestellungen und teils auch zur Hardware finden sich [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 in diesem Thread].

= Hardware =
== Allgemein ==
Bei den Sammelbestellungen wurde jeweils die Version von [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb] bestellt, bei der der USB-Anschluss direkt integriert ist. Wird dieser nicht benötigt, so werden die entsprechenden Teile einfach nicht bestückt.

Es wurden einige kleine Veränderungen und Korrekturen am Layout durchgeführt, die Funktion blieb jedoch gleich. Die Daten zu dieser überarbeiteten Version sind [[Media:Minila%26usb-v1.zip|hier]] zu finden. Details zu den Änderungen können in der enthaltenen "README2_v1.txt" nachgelesen werden.

Der Schaltplan wurde mit [http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplaneditoren#TinyCAD TinyCAD] und das Layout mit [http://www.freepcb.com FreePCB] erstellt.

== Bauteile ==
=== Mainboard ===
Leider ist es nicht ganz einfach an einige der Bauteile zu kommen. Besonders passende SRAMs sind relativ schwer zu bekommen.

Bei den ersten beiden Sammelbestellungen wurden die Bauteile aus folgenden Quellen bezogen:
* Hühnerfutter für o.g. Version inkl. LPT (ohne USB): [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=44322;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* Hühnerfutter inkl. LPT & USB: [http://www.reichelt.de/?ACTION=20;AWKID=45435;PROVID=2084 Reichelt-Warenkorb]
* SRAM (Samsung K7B803625B-PI65): http://www.ebv.com (Gewerbe nötig)
* Restliche Teile: [[Media:Minila-parts.zip|Link-Liste]] oder Suche über http://www.digikey.de

Die beiden Reichelt-Warenkörbe sind unter Umständen nicht mehr ganz aktuell und sollten deswegen unbedingt mit der Stückliste abgeglichen werden. Bitte ggf. hier auf Fehler bei den Warenkörben hinweisen oder [http://www.mikrocontroller.net/user/show/kichi Michael K.] diesbezüglich benachrichtigen!

Bei der Bauteil-Auswahl gibt es nicht sehr viel zu beachten, lediglich CPLD, SRAM und der Multiplexer sind etwas kritischer. Beim CPLD muss es sich um einen Typ mit Speed-Grade 6 handeln (XC95288XL-6..., TQFP144), zur Auswahl von SRAM und HC4053 gibt es ein paar Anmerkungen in der "mlaUSBbom_v1.txt" und in der "README2_v1.txt".

Bzgl. SRAM wurde seinerzeit nach passenden Alternativen zum ursprünglich verwendeten Alliance AS7C33128PFS32A gesucht und die Ergebnisse in eine [http://www.mikrocontroller.net/attachment/30530/sram3.xls Excel-Liste] eingetragen. Auf Vollständigkeit, Richtigkeit und Aktualität kann es jedoch leider keine Garantie geben.

Folgende SRAMs wurden bereits erfolgreich eingesetzt:
*K7B803625B-PI65
*CY7C1361B-133AC
*IS64LF12832A-7 (lt. miniLA-Entwickler)

[[Image:Ram_bigger_than_128k.jpg|thumb|150px|right|Brücke bei Verwendung von K7B803625B-PI65 (siehe Text)]]
Die wichtigen Kriterien beim SRAM sind:
*Pin-Kompatibilität
*Größe >= 128k
*Datenbreite >= 32bits
*Flow-Through-Modus
*cycle time < 10ns
*data setup time <= 2ns
*data hold time <= 2ns

Falls ein SRAM verwendet wird, das größer ist als 128k, müssen evtl. ein paar Brücken eingelötet werden. Dies hängt von der Pinbelegung des SRAMs ab - meistens müssen nur Adressleitungen beschaltet werden, die sonst in der Luft hängen würden. Beim K7B803625B-PI65 aus den Sammelbestellungen wäre das bei Pin 43 (= A17) der Fall. Im nebenstehenden Bild ist Pin 43 mit GND verbunden. Es wäre aber ebenfalls möglich den Pin mit einem anderen Adresspin zu verbinden (z.B. Pin 44) oder mit Vcc, je nachdem was am einfachsten ist.

=== Tastköpfe ===
[[Image:Probe_best_top.JPG|thumb|150px|right|Tastkopf Bestückseite (inkl. Flachbandkabel zum miniLA)]]
Als Schutz für den CPLD wurde eine Art Tastkopf entwickelt, der zwischen das zu messende Signal und den miniLA geschaltet wird. Dieser Tastkopf ist sehr einfach gehalten und besteht aus nur wenigen Bauteilen. Ein Tastkopf dient für 8 Kanäle, d.h. für alle 32 Kanäle werden 4 Stück benötigt. Die Schaltung wurde mittels TinyCAD und FreePCB entwickelt und die Daten dazu finden sich [[Media:Probe_244dil.zip|hier]].

Hinweise:
* R9 bis R16 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R17 bis R24 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Trigger ===
Die obigen Platinen passen leider nur für die 32 Kanäle (K2-K5), nicht jedoch für die Trigger-Ein- und Clock-Ausgänge. Deswegen wurde im Zuge der dritten Sammelbestellung zusätzlich zu den Tastköpfen noch eine Triggerplatine entwickelt. Um Verwechslungen mit den Tastköpfen zu vermeiden ist auf dieser Platine eine 10polige Kontaktierung vorgesehen, die mit K1 des miniLA verbunden wird. Pin 7 (X8) davon ist im Moment noch nicht belegt und kann für eventuelle spätere Erweiterungen verwendet werden. Die beiden Jumper auf der Unterseite sind vorgesehen um die Richtung (Ein-/Ausgang) entsprechend wählen zu können. Schaltplan, Stückliste und Bestückpläne sind [[Media:MiniLA-Trigger.zip|hier]] zu finden.

Hinweise:
* Der 74AC244N dient nur als Platzhalter. Hier soll stattdessen (wie bei den Tastköpfen auch) ein 74LVC244 bestückt werden.
* R6 bis R10 dienen zur Terminierung und können überbrückt werden, da sich auf der Hauptplatine ebenfalls Serienwiderstände finden.
* R11 bis R15 dienen als Platzhalter falls eine Hysterese gewünscht sein sollte. Auf jeden Fall sollen hier keine 47Ohm-Widerstände bestückt werden, sondern welche im 10k- bis 100k-Bereich.

=== Sonstiges ===
Zum Betreiben des miniLA wird zusätzlich zu den, in der Stückliste aufgeführten Bauteilen
* ein USB-Kabel (A- auf B-Stecker, wie bei Druckern) oder ein LPT-Kabel
* ein Netzteil (~5V / ~700mA)
benötigt.

= Firmware / Software =
Als Firmware und Software kommen die Original-Versionen der Projekt-Seite zum Einsatz. Desweiteren gibt es bzgl. der PC-Software einen [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Beitrag in der Codesammlung].

== CPLD-Programmierung ==
Für die [http://www.mikrocontroller.net/articles/Programmierbare_Logik#Konfiguration_.28Download.29_Xilinx Programmierung] des [http://www.mikrocontroller.net/articles/CPLD CPLD]s gibt es zwei Möglichkeiten:

=== via LPT ===
Dazu wird ein Xilinx-JTAG-Programmer benötigt, welcher sehr einfach nachgebaut werden kann. Die Original-Version von Xilinx, auf die von der miniLA-Seite aus verwiesen wird, ist allerdings nur eingeschränkt zu empfehlen, da einige Nutzer Probleme damit haben/hatten. [http://www.geocities.com/jacquesmartini/digital/schematic/Parallel_Cable_III.png Martiniman's Version] sollte besser und zuverlässiger sein. Schaltplan und Layout dieser Version für Eagle können [[Media:Xilinx_programmer.zip|hier]] heruntergeladen werden. Eine Programmieranleitung findet sich auf der miniLA-Projektseite.

=== via USB ===
Dank eines [http://www.mikrocontroller.net/topic/60340#1261817 Beitrags von Uwe Bonnes] bin ich auf das Programm "[http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog]" gestossen, mit dem der CPLD mittels FT2232 programmiert werden kann. Da bei der miniLA-Version von Bob Grieb bereits ein FT2232 auf dem Board bestückt ist, wird keine weitere Hardware (außer ein paar Litzen) benötigt.

Vorgehensweise:
<ol>
<li>xc3sprog herunterladen</li>
<li>Inhalt des Ordners "build-win32" entpacken</li>
<li>Zu programmierende Firmware (*.jed) in diesen Ordner kopieren
<li>[http://libusb-win32.sourceforge.net libusb] installieren (sofern nicht schon geschehen)</li>
<li>FT2232 und CPLD folgendermaßen verbinden</li>
* K10.1 / ADBUS0 / USBD0 <-> E3 / E7 / TCK
* K10.2 / ADBUS1 / USBD1 <-> E2 / E6 / TDI
* K10.3 / ADBUS2 / USBD2 <-> E1 / E5 / TDO
* K10.4 / ADBUS3 / USBD3 <-> E4 / E8 / TMS
<li>FT2232 und den Rest der Schaltung einschalten (mit USB bzw. Betriebsspannung verbinden)</li>
<li>Eingabeaufforderung öffnen und in das Verzeichnis "build-win32" wechseln</li>
<li>"xc3sprog -c ftdi -v firmware.jed" (ohne "") eingeben und bestätigen, wobei firmware.jed für die Datei steht, die unter Punkt 3 kopiert wurde</li>
</ol>
Die obige Anweisung gilt für Windows unter Benutzung des FT2232 auf dem miniLA-Mainboard. Es gibt aber ebenfalls eine Linux-Version von xc3sprog und es kann auch eine andere Platine mit FT2232 genutzt werden.

Ich habe mir zwecks einfacherer Handhabung ein kleines [[Media:Programme_miniLA_with_xc3sprog_bat.zip‎|Batch-Script]] zum Programmieren geschrieben. Zusätzlich zu den enthaltenen Dateien, muss der Inhalt des Ordners "build-win32" und die *.jed-Files in das Verzeichnis kopiert und entsprechend benannt werden ("miniLA_state2.2.jed", "miniLA_time1.7_20mhz.jed", "miniLA_time1.7_40mhz.jed", "miniLA_time1.7_80mhz.jed" und "miniLA_time1.7_100mhz.jed"). Anschließend "programme_miniLA.bat" aufrufen und den Anweisungen folgen.

= Siehe auch =
Nachfolgend eine Zusammenfassung relevanter bzw. interessanter Links und Daten:
* [http://minila.sourceforge.net miniLA Projekt-Seite]
* [http://minila.sourceforge.net/hw/other/bg/bg.php?id=hw Bob Grieb's Version (Basis der Sammelbestellungen)]
* [[Media:Minila%26usb-v1.zip|Überarbeitete Version davon (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:Xilinx_programmer.zip|Eagle-Projekt für martiniman's Programmer]]
* [[Media:Probe_244dil.zip|Daten der Tastköpfe (inkl. Stückliste)]]
* [[Media:MiniLA-Trigger.zip|Daten der Triggerplatinen (inkl. Stückliste)]]
* [http://sourceforge.net/projects/xc3sprog xc3sprog Projekt-Seite]
* [http://libusb.wiki.sourceforge.net libusb für Linux]
* [http://libusb-win32.sourceforge.net libusb für Windows]
Artikel und Diskussionen auf www.mikrocontroller.net:
* Artikel: [[Logic Analyzer]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/86889 Diskussion zu den Sammelbestellungen]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/93848 Diskussion zur PC-Software]

= ToDo =

[[Category:Projekte]] [[Category:FPGA und Co]]

AVR-Codesammlung Übersicht

2009-03-17T14:06:50Z

193.27.220.254: /* FAT16/32 */

Da die Codesammlung doch recht unübersichtlich ist und Projekte recht schnell verschwinden und man sie dan verzweifelt sucht, gibt es hier eine nach Themen sortierte Übersicht einiger Projekte nach Kategorien sortiert. Bitte Liste erweitern dies ist nur ein grober Anfang!

== Library ==
=== LCD Controller ===
==== T6963c ====
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/76399] [C] "Bessere" T6963c Library (Simon Küppers)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/48456] [C] LCD Library T6963c (Nico Sachs)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/48584] [ASM] LCD mit T6963C in ASM (Michael U.)
==== KS0108, HD61202 ====
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/108269]GLCD Routinen (KS0108, HD61202) (master.andre)
==== SED1530 ====
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/81793] Pollin E0855-2 SED1530-Treiber (Marc Meise)
==== M65 ====
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/31403] The Siemens S65 132x176, 65536 color display with AVR (Christian Kranz)

=== FAT16/32 ===

* [http://www.mikrocontroller.net/articles/FAT32 MMC/SD Fat16/32 Lib + Wiki (Daniel P.)]
* [http://www.roland-riegel.de/sd-reader/index.html MMC/SD FAT16 card reader example application (Roland Riegel)]
* [http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/mmc-sd MMC/SD FAT16 (Ulrich Radig)]
* [http://www.holger-klabunde.de/avr/avrboard.htm#FullFAT MMC/SD FAT16/32 auch multi File (Holger Klabunde)]

== Funkmodule ==
=== RFM12/01/02 ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/130068][ASM] Sensoren mit RFM02/12, FOST02, HP03S (Michael U.)
=== Sensoren ===
==== SHT1x / SHT 75 ====
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/48590] [C] Lib für Sensirion SHT1x Sensor an AVR (Timo Dittmar)

== AVR basierte Controller ==
=== LCD ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/92704] Einfacher Low Cost LCD Controller für 320x240 LCD im Textmodus (Benedikt K.)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/98321] Grafikfähiger LCD Controller für 320x240 LCD mit 4 Graustufen (Benedikt K.)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/25099] LCD Controller für 640x480 LCD mit mega8515 (Benedikt)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/103485] Grafik-LCD Controller mit AVR und VRAM (Andreas Kaiser)
=== TV ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/53140] AVR ASCII Video Terminal - 40 x 25 - BAS Signal (Jan B)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/101429] ATmega8 erzeugt Video in C! (Ulrich Radig)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/38905] Video Erzeugung mit LPC213x in C (Uli)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/53139] TV VIDEO BILD BAS Frequenzzähler DVM Atmega8 Assembler (Bernhard Schulz)
=== CRT / VGA ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/25108] VGA Grafikkarte mit AVR und 8MB SDRAM (Benedikt)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/25091] VGA Testbildgenerator (Benedikt)
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/73166] vga-karte, fast diskret (aminox86)
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/codesammlung?filter=VGA] Suche nach VGA in der Codesammlung

== Hilfsprogramme ==
=== Datei Konvertierung ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/92623] [Java] Grafikkonverter Tool für AVR/Mikrocontroller (BMP2C, BMP2ASM.) (Läubi) ''Das Tool ermöglicht es verschiedene Grafikformate (hängt von System ab welche unterstüzt werden) zu laden und mittels z.B. dem Floyd-Steinberg Verfahren in Bilder mit geringerer Farbtiefe zu konvertieren. Außerdem ist es möglich das Bild zu beschneiden, rotieren, und skalieren, sowie eine (Graustufen)Farbanpassung vor dem Berechnen anzuwenden. Als Ausgabe stehen verschiedene C-Compiler zur Verfügung (BMP2C) oder Assembler (AVR Studio BMP2ASM oder so), außerdem reine Textformate oder wieder Binäre Formate (RAW, JPEG, ...)''
=== Verwaltung ===
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/89071] Teile-Verwaltung für elektronische Bauteile (Gutmensch) ''Erlaubt das Verwalten von Bauteilen mit Bestellnummer/Bauform/Preis und vielem mehr...''
=== Font erstellung ===

== Entwicklungboards ==
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/25105] STA015 MP3 Decoder Evaluation Board
== Spiele ==
*[http://www.mikrocontroller.net/topic/48505] Tetris auf dem AtMega8 (Bartholomäus Steinmayr)

== Siehe auch ==

* [[AVR Softwarepool]]