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FET

2011-07-09T11:02:38Z

T0mmy: Symetrierung -> Symmetrierung

== Einleitung ==

FET = '''F'''eld '''E'''ffekt '''T'''ransistor; allgemeine Bezeichung für alle Typen<br>
MOSFET = '''M'''etall '''O'''xide '''S'''emiconductor '''F'''eld '''E'''ffekt '''T'''ransistor; größte Teilgruppe der FETs mit isoliertem Gate

Der FET ist ein Bauelement, das im Gegensatz zum Bipolartransistor (BJT) mit Spannung und nicht mit Strom gesteuert wird.
Die drei Anschlüsse eines FETs werden "Gate", "Drain" und "Source" genannt. Unter Umständen ist ein vierter Anschluß vorhanden, der "Bulk" genannt wird.
Normalerweise ist "Bulk" intern mit "Source" verbunden, wenn dies nicht der Fall ist muss diese Verbindung durch den Designer in der Schaltung hergestellt werden.

FETs werden hauptsächlich unterschieden in N-Kanal und P-Kanal, sowie "selbst sperrend = Anreicherungstyp" und "selbst leitend = Verarmungstyp".
Beim selbst leitenden FET wird der Transistor durch anlegen einer Spannung gesperrt, beim selbst sperrenden FET (Standard) wird der
Transistor durch anlegen einer Spannung leitend. Ist die "Bulk" Linie durchgezogen handelt es sich um einen selbstleitenden, bei einer gestrichelten Linie um einen selbstsperrenden FET. Trotz dieser
Definition kann man sich darauf nicht zu 100% verlassen.
Im weiteren Artikel wird nur mehr der "selbst sperrende" FET betrachtet.

=== Vorteile des FET ===

* Meist niedrigere Verluste als bei Bipolartransistoren.
* Sehr schnelles Schalten möglich, daher für sehr hohe Frequenzen geeignet (keine Speicherzeit wie beim BJT).
* Einfaches parallelschalten im Schaltbetrieb, da Unterschiede im <math>R_{DS,on}</math> durch den positiven Temperaturkoeffizienten ausgeglichen werden.
* Leistungslose Ansteuerung im statischen Fall, jedoch hohe Umladeverluste! am Gate
* oft preiswerter als vergleichbare Bipolartransistoren (BJT)
* Relativ unempfindlich gegen Überspannung zwischen Drain und Source. Bei Überschreitung der Maximalspannung zwischen Drain und Source findet ein sogenannter "Durchbruch" statt. Dies ist vergleichbar mit dem Zener-Effekt. Ist die Energiemenge begrenzt, ist dieser Durchbruch reversibel und der FET wird NICHT zerstört.

=== Nachteile des FET ===

* Nur bedingt für hohe Spannungen geeignet (Verluste sind ab ca. 250V höher als bei einem IGBT).
* Parasitäre Diode parallel zur Drain-Source Strecke ist immer enthalten, das (Ab-)Schaltverhalten dieser Dioden ist meist schlechter als separate Dioden, was häufig zu unerwünschten Schwingungen führt.
* Empfindlicher gegen ESD am Gate als BJT
* Positiver Temperaturkoeffizient (TK), der <math>R_{DS,on}</math> ist stark temperaturabhängig und steigt von 25°C (Datenblattangabe) auf 150°C ungefähr um den Faktor 2. Dadurch steigen auch die Verluste und damit die Erwärmung des Bauteiles.

=== Erklärung der wichtigsten Datenblattwerte ===

{| class="wikitable"
|-
! '''Parameter''' || '''Symbol''' || '''Wert''' (Beispiel)|| '''Erklärung'''
|-
| Drain Source (Breakdown) Voltage || V(BR)_DSS oder V_DS || 75V || Maximale Spannungsfestigkeit des Bauteiles
|-
| Continuous Drain current || I_D(on) || 55A @125°C || Max Dauerstrom bei 125°C Gehäusetemperatur
|-
| Pulsed Drain Current || ID_pulse oder I_CD(on) || 240A || Maximaler Pulsstrom (Achtung die zulässige Zeitdauer des Pulses kann nur über die maximale Junctiontemperatur ermittelt werden)
|-
| Repetetive Avalanche Energy || t_sc || 280mJ || Maximale Energie, die z. B. mit einem Puls/Pausen Verhältnis von 1% regelmäßig auftreten darf ohne den FET zu schädigen
|-
| Drain-Source ON Resistance || R_DS_on || 0,01Ohm || Widerstand des eingeschalteten FETs bei '''25°C''', V_GS = 10V und ID = 30A
|-
| Drain-Source ON Resistance || R_DS_on || 0,021Ohm || Widerstand des eingeschalteten FETs bei '''175°C''', V_GS = 10V und ID = 30A
|-
| Thermal Resistance (junction-case) || R_th_JC || 0,8K/W || Thermischer Widerstand im Transistor von der leitenden Siliziumschicht bis zur Rückseite des Transistorgehäuses
|-
| Gate-Source Thresold Voltage || V_GS(th) || 2,0-4,5V || Gatespannungslevel, ab dem der Transistor überhaupt leitend wird, hier als Bereich angegeben
|-
| Turn-on Delay || t_d(on) || 40ns || Verzögerung zwischen dem Einschalten am Gate bis zur Reaktion am Transistorstrom
|-
| Rise Time || t_r || 200ns || Anstiegszeit des Transistorstromes
|-
| Turn-off Delay || t_d(off) || 120ns || Verzögerung zwischen Abschalten am Gate bis zur Reaktion am Transistorstrom
|-
| Fall Time || t_f || 60ns || Abfallzeit des Transistorstromes
|}

Die o.g. Zeiten gelten ausschließlich unter den angegebenen Randbedingungen (Gatewiderstand, Treiberspannung, etc.) und müssen für die eigene Anwendung neu berechnet werden.
Achtung: Die Tabelle ist nur für eine Temperatur von 25° C gültig !!

{| class="wikitable"
|+ ''' Parasitäre Diode des FETs '''
|-
! '''Parameter''' || '''Symbol''' || '''Value''' (Beispiel)|| '''Erklärung'''
|-
| Continuous Current (Diode) || I_S || 75A || Max Dauerstrom der parasitären Diode
|-
| Forward Voltage (Diode)|| V_SD || 1,0..1,3V || Spannungsfall an der parasitären Diode
|-
| Reverse Recovery Time || t_rr || 80..120ns || Zeit, die die Elektronen brauchen um aus der leitenden Diode vollständig abzufließen. Während dieser Zeit fließt der Strom in '''Rückwärtsrichtung''' durch die Diode.
|-
| Reverse Recovery Charge || Q_rr || 60nQ || Ladungsmenge, die während t_rr rückwärts duch die Diode fließt.
|-
| Reverse Recovery Charge || Q_rr || 60nQ || Ladungsmenge, die während t_rr rückwärts duch die Diode fließt.
|}

== Haupttypen und Gatespannungslevel ==

===Unterschied N-Kanal / P-Kanal FET===

Im Schaltsymbol werden die MOSFET-Typen meist durch die Pfeilrichtung in der Mitte des Symbols (eigentlich "Bulk") vom oder zum Gate unterschieden. Deutet der Pfeil zum Gate hin, handelt es sich um einen N-Kanal-FET, deutet der Pfeil vom Gate weg, um einen P-Kanal FET.

Der große Vorteil des N-Kanal FETs (Elektronenleitung) ist, daß er immer niederohmiger ist, als ein gleich großer P-Kanal FET (Löcherleitung).
Daher sind P-Kanal Typen bei vergleichbaren Werten auch immer größer = teuerer da weniger Chips auf einem Wafer Platz haben..

Beim N-Kanal FET muss die Gatespannung positiv gegenüber Source sein. Dabei wird der FET dann leitend, wenn die sogenannte "turn-on threshold" die Einschaltschwelle - die auch im Datenblatt genannt ist - erreicht wird. Eine typische Anwendung ist z. B. ein '''Low-Side Schalter''': Source an GND, Drain an die Last, Ansteuerung des N-Kanal FETs mit 12V gleichbedeutend mit 12V ÜBER den Source = GND Potential.

Beim P-Kanal FET muss die Gatespannung negativ gegenüber Source sein. Eine typische Anwendung ist z. B. ein '''High-Side Schalter''': Source an z. B. 400V, Drain an die Last, Ansteuerung des P-Kanal FETs mit 388V also 12V UNTER dem Sourcepotential.

Natürlich kann ein High-Side Schalter auch mit einem N-Kanal FET realisiert werden, was in diesem Fall eine zusätzliche Spannungsquelle bedeutet, denn der FET wird dann mit 412V eingeschaltet. Beim P-Kanal FET ist diese zusätzliche Spannungsquelle nicht erforderlich.

'''Weblinks'''
* [http://www.eetimes.com/General/DisplayPrintViewContent?contentItemId=4009943 A primer on high-side FET load switches (Part 1 of 2)], Qi Deng, Senior Product Marketing Manager, Mixed-Signal Products, Micrel, Inc., 5/3/2007 4:14 PM EDT, www.eetimes.com
* [http://www.eetimes.com/General/DisplayPrintViewContent?contentItemId=4009944 A primer on high-side FET load switches (Part 2 of 2)], Qi Deng, Senior Product Marketing Manager, Mixed-Signal Products. Micrel, Inc., 5/7/2007 1:36 PM EDT, www.eetimes.com
* [http://www.vishay.com/docs/70611/70611.pdf AN804 P-Channel MOSFETs, the Best Choice for High-Side Switching (PDF)] von Vishay Siliconix

===Unterschied Logic-Level / "Normal"-Level===

Den meisten FETs ist gemein, daß sie mit einer Spannung von 10..15V angesteuert werden müssen, um den minimalen Einschaltwiderstand zu erreichen. Diese FETs lassen sich nicht ohne weiteres mit einem CMOS-Pegel von 5V ansteuern. Es gibt jedoch für diesen Anwendungsfall sogenannte "Logic Level" (LL) FETs, die schon bei einer Gatespannung von etwa 4,5V voll durchgesteuert sind. Einige Kleinsignal-FETs sind schon ab ca. 1,2V voll durchgesteuert.

== Beispiel zur Bauteiledimensionierung ==

=== Spannungsfestigkeit ===

Die höchste vorkommende Betriebsspannung + Abschaltüberspannung soll kleiner als ca. 80% der Spannungsfestigkeit des Bauteiles sein.

Achtung: Zwischen dem je nach Anwendungsfall erforderlichen Pufferkondensator und dem FET wird es immer eine parasitäre Induktivität geben.
Abhängig von Schaltgeschwindigkeit und Induktivität wird im Schaltmoment eine mehr oder weniger große Übrspannungsspitze produziert. Dieser Peak
addiert sich auf die aktuelle Versorgungsspannung.

Überschlagsrechnung als Beispiel:
* Schaltgeschwindigkeit: dI/dt = 100A/µs (= Abschalten von 5A innerhalb 50ns),
* Induktivität: L = 1µH (~ 1 m loses, ungebündeltes Kabel)
* dU=-L*dI/dt = -1µH * 100A / 1µs = 100V

Dies bedeutet, daß an der "Induktivität" zwischen Transistor und Kondensator - Aufgrund von Selbstinduktion im Schaltmoment - ein Überspannungspuls von ca. 100V entsteht, der auf die Betriebsspannung aufzuschlagen ist.

=== Stromtragfähigkeit ===

In jedem Datenblatt ist eine Stromtragfähigkeit bei 25°C, und meist noch bei einer höheren Temperatur z.B. 125°C, 150°C oder 175°C Kühlfahnentemperatur angegeben. Dieser Wert ist als ERSTE Entscheidungsgrundlage ausreichend, aber aus der theoretisch abführbaren Verlustleistung errechnet, und
* dient zum qualitativen Vergleich von Transitoren bezüglich ihres R_ds(on) und ihres Wärmewiderstands.
* ist für die Dimensionierung einer Schaltung nur als Richtwerte zu interpretieren.
* ist ohne Schaltverluste genannt, und daher nur für einen Schaltbetrieb von wenigen Hz gültig. Außerdem wird ein annähernd idealer Kühlkörper unterstellt, der trotz der Verlustleistung das Gehäuse des Transistors auf der angegebenen Temperatur halten kann.
* entbindet einen nicht davon den Kopf einzuschalten... siehe die nachfolgenden Zeilen.
* Liegt der Strom für den die Schaltung entwickelt wird mit ca. 10..20% Abstand unter dem Datenblattwert von 125°C ist dieses Bauteil vermutlich verwendbar (siehe Detailberechnungen unten !).
* Ist der benötigte Strom im Bereich oder größer als der zulässige bei 125°C sollte entweder ein anderer Typ eingesetzt oder mehrere FETs parallel geschaltet werden.

=== Verlustleistung (Näherung für eine getaktete Anwendung) ===

In einem Transistor treten sowohl beim ein- und ausschalten, als auch während der "ein" Zeit Verluste im Bauteil auf. Diese Verluste führen zu einer Bauteilerwärmung. Die dabei entstehende Temperatur darf die maximal zulässige Bauteiletemperatur nie überschreiten. Bei den ersten Projekten ist zu empfehlen eine (berechnete) Chiptemperatur von ca. 125°C nicht zu überschreiten. Fast alle aktuell verfügbaren FETs nennen im Datenblatt eine Temperatur von 175°C als ihre maximale Chiptemperatur.

{| class="wikitable"
|+ '''Beispiel'''
|-
! Parameter || Symbol ||Wert
|-
| Betriebsspannung || U_N || 70 V
|-
| Nennstrom || I_N || 30 A
|-
| Drain-Source Widerstand bei einer Chiptemperatur von 125°C und einer Gatespannung von 10V || R_DS_on || 17 mOhm
|-
| on-Zeit || t_on || 150 µs,
|-
| Schaltfrequenz || f_schalt || 5 kHz, (T = 200µs)
|-
| Einschaltzeit (risetime) || t_r || 500 ns
|-
| Ausschaltzeit (falltime )|| t_f || 800 ns
|-
|}

==== On-Verluste ====

P_on = I_N² * R_DS_on * t_on /T = 30A² * 17mOhm *150µs / 200µs = 11,5W

==== Schaltverluste (vereinfachter Ansatz) ====

Einschalten:
P_sw_r = 0,5 * U_N * I_N * t_r/T
= 0,5 * 70V * 30A * 500ns / 200µs = 2,6W
(Oder alternativ und genauer, wenn bekannt, P_sw_r = f_schalt * E_on d.h. Schaltfrequenz mal Einschaltverlustenergie.<br> Aber Achtung... die Randbedingungen unter denen die genannte Energie ermittelt wurde, müssen genau so zutreffen.)

Ausschalten:
P_sw_f = 0,5 * U_N * I_N * t_f/T
= 0,5 * 70V * 30A * 800ns / 200µs = 3,7W
(Oder alternativ und genauer, wenn bekannt, P_sw_f = f_schalt * E_off d.h. Schaltfrequenz mal Einschaltverlustenergie.<br> Aber Achtung... die Randbedingungen unter denen die genannte Energie ermittelt wurde, müssen genau so zutreffen.)

Die Gesamtverlustleistung beträgt also in etwa 18W.

Damit muß ein entsprechender Kühlkörper ausgelegt, und die Chiptemperatur berechnet werden. z. B.:
* Kühlkörper mit einem R_th von 0,2K/W
* max. Umgebungstemperatur +60°C
* R_th "junction-case" des FETs 0,8K/W
* R_th der Wärmeleitfolie zwischen FET und Kühlkörper ca. 2,0K/W
* R_th gesamt: 3,0K/W <br>
* Bei einer Verlustleistung von 18W und einer Umgebungstemperatur von 60°C hat der Chip eine Temperatur von ca. 18W * 3,0K/W +60°C = 114°C. ==> o.k.!

Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß hier viele Vereinfachungen vorgenommen, und die Art der Last nicht beachtet wurde, ist es sinnvoll, einigen
Sicherheitsabstand zu den zulässigen Maximalwerten einzuhalten, daher ist es empfehlenswert, die Chiptemperatur auf einen Bereich von ca. 125°C zu beschränken.
Darüber hinaus sollte der Entwickler wissen was er/sie tut.

Des Weiteren ist hier die parasitäre Diode im FET nocht berücksichtigt.
wenn während der "off" Zeit ein Strom über die Diode fließt, muß die dadurch '''zusätzlich''' entstehende Verlustleistung in die obige Berechnung der maximalen Chiptemperatur mit einfließen

==Treiberleistung==

Auch wenn der MOSFET ein spannungsgesteuertes Bauelement ist, muss trotzdem bei jedem Einschalten und bei jedem Ausschalten die Gatekappazität umgeladen werden. Bei eingen wenigen Leistungs-FET muss sogar teilweise mit negativer Spannung am Gate gearbeitet werden, um eine vollständige Sperrung zu erreichen.
Diese Umladung muss möglichst schnell erfolgen, um die Verluste im FET während der Umschaltphase zu minimieren. Dazu verwendet man einen [[Mosfet-Übersicht#Mosfet-Treiber|Mosfet-Treiber]].
Da die Gatekapazität nicht direkt im Datenblatt enthalten ist kann man sich mit der Eingangskapazität Ciss behelfen. Im Arbeitspunkt ist die Gatekapazität ungefähr 5x größer als der im Datenblatt für Ciss angegebene Wert.
Daher berechnet sich die Treiberleistung wie folgt:

<math>P_{Treiber} = C \cdot U^2 \cdot f = 5 \cdot C_{iss} \cdot U_{Gate}^2 \cdot f_{schalt}</math>

1.Beispiel, kleine MOSFET-Steuerung mit niedriger Leistung und Frequenz.

<math>P_{treiber} = 5 \cdot 4,8nF \cdot 15V^2 \cdot 10kHz = 54mW</math>

2.Beispiel, sehr große MOSFET-Steuerung für Induktionsheizung mit sehr hoher Leistung und Frequenz.

<math>P_{treiber} = 5 \cdot 24nF \cdot 15V^2 \cdot 250kHz = 6,75W</math>

Aber Achtung, so ein MOSFET-Treiber hat auch einen Eigenverbrauch der leicht zwischen 0,5 und 1 W liegen kann.

== Zusätzliche Hinweise ==
Definition LS- und HS:

'''L'''ow-'''S'''ide - Schalter, der FET schaltet eine Last gegen GND - auch als LS-Schalter bezeichnet.

'''H'''igh-'''S'''ide - Schalter, der FET schaltet eine Last an die Versorgungsspannung - auch als HS-Schalter bezeichnet.

Anregungen oder Fragen auch gerne per Email an [http://www.mikrocontroller.net/user/show/powerfreak Powerfreak]. Dieser Artikel kann dadurch regelmäßig erweitert und ggf. durch ein FAQ ergänzt werden.

== Linearbetrieb von MOSFETs ==

Der Großteil der Anwendungen nutzt MOSFETs als Schalter, d.h. der MOSFET ist entweder voll gesperrt oder voll durchgesteuert. Dafür gelten auch all die Hinweise in diesem Artikel. In bestimmten Anwendungen werden MOSFETs aber auch im Linearbetrieb eingesetzt, z.B in linearen Endstufen für Audio, Video, elektronischen Lasten und Stromquellen. Hier muss man einiges beachten. Ein verbreiteter Irrtum besteht darin zu glauben, MOSFETs könne man im Linearbetrieb einfach parallel schalten, weil der positive Temperaturkoeffizient von RDS-ON eine Symmetrierung bewirkt, ähnlich den Emitterwiderständen bei parallelgeschalteten Bipolartransistoren. Das ist falsch! Im Linearbetrieb spielt der Temperaturkoeffizient von RDS-ON keine Rolle, weil der MOSFET selten bis nie komplett durchgesteuert ist.

Hier spiel vielmehr der negative Temperaturkoeffizient (TK) der Thresholdspannung eine Rolle, vergleichbar dem negativen TK der Basis-Emitter-Spannung von Bipolartransistoren. D.h. mit steigender Temperatur und konstanter Gate-Source-Spannung steigt der Stromfluss der Drain-Source Strecke. In einer Parallelschaltung von MOSFETs würde dies bedeuten, dass der MOSFET mit dem geringfügig größeren Drainstrom (Fertigungstoleranzen) wärmer wird, was zu einem weiter steigenden Drainstrom und damit noch mehr Wärme führt. Damit ist die Schaltung thermisch instabil und würde zum Durchbrennen der MOSFETs führen, einer nach dem Anderen.

Um das zu verhindern muss man relativ große Ausgleichswiderstände in die Source-Leitung der einzelnen MOSFETs schalten, um diese Drift zu kompensieren. Dadurch verschlechtert sich natürlich den Wirkungsgrad des Verstärkers. Eine andere Möglichkeit ist die getrennte Ansteuerung der einzelnen MOSFETs, das wird oft in elektronischen Lasten bzw. [[Konstantstromquelle]]n gemacht. Hier treten keine zusätzlichen Verluste auf und der Mehraufwand in der Ansteuerung ist meist unkritisch.

Weiterhin muss man beachten, dass viele der heutigen HochleistungsMOSFETs intern eine Parallelschaltung vieler kleiner MOSFET-Zellen sind, und somit bisweilen für den Linearbetrieb ungeeignet sind. Denn auch dort können einzelene Zellen überhitzen und durchbrennen (Hot spot). Ob ein MOSFET für den Linearbetrieb tauglich ist steht manchmal im Datenblatt, oft aber eher nicht, eben wiel die meisten MOSFETs als Schalter entwickelt und gebaut sind. Typische Vertreter für Linearbetrieb findet man in der [[MOSFET-Übersicht]].

== Siehe auch ==

* [[Mosfet-Übersicht]]
* [[IGBT]]
* [[Treiber]]
* [[Kühlkörper]]
* [[Snippets#Wie_schlie.C3.9Fe_ich_einen_MOSFET_an_einen_Mikrocontroller_an.3F|Wie schließe ich einen Mosfet an einen Mikrocontroller an?]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/168218#1609684 MOSFETs im Linearbetrieb]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/186785#new Forumsbeitrag über MOSFETs im Linearbetrieb]
* [http://sound.westhost.com/articles/hexfet.htm#51 MOSFETs in Audioendstufen, engl.]
* [http://irf.custhelp.com/cgi-bin/irf.cfg/php/enduser/std_adp.php?p_faqid=214&p_created=1019728945&p_sid=pt9ITiCj&p_accessibility=0&p_redirect=&p_lva=&p_sp=cF9zcmNoPTEmcF9zb3J0X2J5PSZwX2dyaWRzb3J0PSZwX3Jvd19jbnQ9MTQsMTQmcF9wcm9kcz0mcF9jYXRzPSZwX3B2PSZwX2N2PSZwX3BhZ2U9MSZwX3NlYXJjaF90ZXh0PWxpbmVhcg**&p_li=&p_topview=1 FAQ Answer ID 214 bei IRF zum Linearbetrieb]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/143324#new Langer Forumsbeitrag über eine elektronische Last]

== Weblinks ==

* [http://www.elektronikinfo.de/strom/feldeffekttransistoren.htm Feldeffekttransistoren bei elektronikinfo.de]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0207011.htm FET im ELKO]
* [http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm MOSFET im ELKO]

[[Category:Bauteile]] [[Kategorie:Leistungselektronik]]

R8C

2008-10-06T17:15:49Z

T0mmy: /* Beispielanwendungen */

Die '''R8C'''/Tiny 16-Bit Mikrocontroller stammen von der Firma '''Renesas'''. Auf dem Chip befinden sich:

* mehrere 8-Bit Multifunktions-[[Timer]]
* [[UART]] (serielles Interface)
* ''Input Capture Timer''
* [[Watchdog]]
* ''Oszillation Stop Detection'' Funktion
* ein im µC integrierter [[Bootloader]] zur Flash-Programmierung über UART

== R8C/13 ==

Vielleicht wird im Hobbybereich die R8C/13 Gruppe dieser Mikrocontroller populär - im Dezember 2005 brachten der Distributor [http://www.glyn.de/ Glyn] und die Zeitschrift [http://www.elektor.de/ Elektor] eine fertiges Platinchen mit dem R8C/13 (16 kB Flash-ROM) und einem 20 MHz Quarz sowie eine CD mit Entwicklungsumgebung als Heftbeigabe unters Volk.

Erhältlich ist das kleine Platinchen mit dem R8C/13, 20 MHz Quarz und Stiftleisten u.a. bei:

* Glyn Jones GmbH und Co. Vertrieb von elektronischen Bauelementen KG
* Geist Electronic-Versand GmbH
* AK MODUL-BUS Computer GmbH (ELEKR8C13)
* Reichelt Elektronik e. Kfr. (EVB R8C13)
* ... und gelegentlich auf EBay

Die Features des R8C/13 sind:

* 8-bit Multifunction Timer with 8-bit prescaler (Timer X, Y, and Z): 3 channels
* Input Capture/Output Compare Timer (Timer C): 16-bit x 1 channel
* UART/Clock Synchronous Serial Interface: 1 channel
* UART: 1 channel
* 10-bit A/D Converter: 12 channels
* Watchdog Timer
* Maximum operating frequency is 20MHz
* Clock Generation Circuits:
** Main Clock Generation Circuit
** On-chip Oscillator (High/Low Speed)
* Oscillation Stop Detection Function
* Voltage Detection Circuit
* Power-On Reset Circuit
* I/O Ports: 22 (incl. LED drive ports)
* Interrupts:
** 11 internal factors
** 5 external factors
** 4 software factors
* RAM: 512, 768 oder 1024 Bytes
* Data Flash ROM (2KB in 2 Blocks) embedded
* Flash ROM: 8, 12 oder 16 kB (plus Data Flash ROM) embedded

== Entwicklungstools ==

=== Software ===

Für eine Windows-Entwicklungsumgebung ist ein Paket aus '''HEW''' (IDE und C-Compiler '''NC30'''), '''KD30''' (Debugger) und '''FDT''' (Flash Tool) bei Renesas erhältlich. Die kostenlose Demoversion des C-Compilers kann bis 16 kB Code erzeugen (ausreichend für alle R8C/13).

Die kommerzielle [http://www.iar.com/p11357/p11357_eng.php IAR] '''Embedded Workbench''' V3.20 beinhaltet einen C/C++ Compiler and Debugger für die Renesas R8C/Tiny Familie. Die Workbench läuft unter Windows.

Benedikt Sauter beschreibt auf seiner [http://www.ixbat.de/index.php?page_id=78 R8C/Tiny unter Linux GNU/GCC] Seite, wie man in einer Linux-Umgebung Programme für den R8C entwickelt. Er verwendet einen R8C-fähigen '''GNU GCC''' und den '''R8C-Flasher''' von Thomas Fischl ([http://www.fischl.de/thomas/elektronik/r8c/ Homepage]). Eine Übersicht zur Entwicklung unter Linux mit den [http://www.kpitgnutools.com/ KPIT GNU Tools] ist auf [http://chaenel.free.fr/cmsimple/?Electronique:Les_microcontr%F4leurs_R8C_sous_Linux La Page de Web de NLC] beschrieben.

Gerhard Muth hat im [http://www.elektor.de/default.aspx?tabid=29&forumid=23&postid=3375&view=topic elektor-Forum] beschrieben, wie sich der R8C und das Elektor-Applikationboard mit den Tools von Thomas Fischl unter Mac OS X 10.4 betreiben lassen.

Die [[Forth]]-Gesellschaft hat [http://www.forth-ev.de/wiki/doku.php/projects:r8c:r8c_forth Gforth EC] portiert. Eine zweite Forth Implementierung namens [http://home.hccnet.nl/a.w.m.van.der.horst/renesas.html ciforth] stammt von Albert van der Horst.

[http://www.shift-right.com/xmk/index.html eXtreme Minimal Kernel] ist ein freies Echtzeit-Betriebssystem für Mikrocontroller (''Real Time Operating System''). Weitere unterstützte Plattformen sind [[AVR]], [[M16C]] und verschiedene [[H8]]/300.

'''mt''' ist ein von Dieter Holzhäuser in C geschriebenes Echtzeit-Multitasking-System. Eine Übersicht über das System findet sich in der elektor 11/2006. Der Quellcode und weitere Beschreibungen sind bei [http://www.elektor.de/Default.aspx?tabid=27&art=5550932&PN=On elektor] gratis erhältlich.

Für das Multitasking System '''Scheduling Frame Work''' gibt es eine [http://relaxit.webng.com/ft/sfw/sfw_r8c.htm SFW R8C Anpassung] von relaxIT.

=== Hardware ===

Die Zeitschrift Elektor hat in der Artikelserie zum R8C/13 ein Applikationsboard mit mehreren Schnittstellen, LEDs, LCD Anschluss... vorgestellt. Das fertige Board bzw. die Platine für den Selbstbau ist u.a. im Elektor-Shop erhältlich, das Platinenlayout gibt es im Heft bzw. per Pay-Download.

Ein weiteres, kommerzielles Entwicklungsboard zum selber Bestücken, ist das [http://mikrocontroller.cco-ev.de/de/R8C13-ctrl.php R8C13-Ctrl]. Das Board kann entweder mit dem in der Elektor 12/05 beigelegten Mini-R8C/13-Platine oder direkt mit einem R8C/13 bestückt werden.

Jean Brunet hat eine einfachere, Do-It-Yourself [http://perso.wanadoo.fr/asnora/R8C/platine_de_programmation.htm Programmierplatine mit einem RS232-Anschluss] entworfen. Grundlage dafür ist der Minimal-Schaltungsvorschlag von Elektor. Noch ein Stück kleiner und sparsamer geht es mit seinem Programmieradapter [http://perso.wanadoo.fr/asnora/R8C/r8ckey.htm R8CKey].

Von Rüdiger Klenner stammt der Eagle-Entwurf für ein [http://homepage.ruhr-uni-bochum.de/Ruediger.Klenner/R8C/index.html R8C simple test board].

== Beispielanwendungen ==

* [[R8C Codebeispiele]]
* [http://mikrocontroller.cco-ev.de/de/download.php#R8C Demoprogramme bei mikrocontroller.cco-ev.de]
* [http://www.elektor.de/Default.aspx?tabid=115 R8C Beispielprojekte bei elektor.de]
* [http://people.freenet.de/moosec/projekte/r8cprogrammer/index.htm R8C-Experimente] von Reiner Münch
* [http://informatik.psi-online.de/projekte/roboter/ Die Entwicklung eines Roboters] vom Grundkurs Informatik 13II der Pestalozzischule Idstein.
* [http://www.mightymicons.com/html/R8CApplDigitalFilter.htm Low Cost Digital Filters using Renesas R8C/Tiny Microcontrollers] (Englisch)
* [http://www.logiclic.org Logicilic] Einführung in die Entwicklungswerkzeuge (''Doc. technique''), LCD-Ansteuerung und kleinere Projekte (''montages''). (Französisch)
* [http://perso.orange.fr/asnora/R8C/montages/montageUSB.htm USB et mini-platine R8C] mit FTDI FT245L von Jean Brunet. (Französisch)
* [http://www.mcu-systems.de/ mcu-systems.de] bietet vorgefertigte Platinenlayouts für eigene Test- und Übungsaufbauten in Mikrocontroller- und Mikrosystemtechnik.

== Siehe auch ==

* [[R8C Codebeispiele]]
* [[Bootloader]]
* [[AVR PIC 51-Vergleich]]

== Weblinks ==

* [http://eu.renesas.com/fmwk.jsp?cnt=mpumcu_category_landing.jsp&fp=/products/mpumcu/ Übersicht bei Renesas]
[[Category:Mikrocontroller]]
* http://renesasrulz.com/