PIN von seriellem Port an CPLD

Julian Gast #362030
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Hallo zusammen,

folgendes Problem:
Ich möchte einen einzelnen PIN eines seriellen Ports an einen CPLD
anschließen. Da der serielle Port natürlich zu hohe Pegel hat und
negative Spannungen als "0" benutzt, habe ich vor den CPLD eine Diode
und einen 78L05 geschaltet.
Leider kamen aber keine brauchbaren Daten am CPLD an. Also habe ich ein
wenig gemessen und folgendes festgestellt:
Wenn ich gegen die Masse meiner Platine und damit meines CPLDs Messe,
bekomme ich eine Schwingung zwischen -10V und 3V angezeigt. Wenn ich
gegen die Masse des PC-Gehäuses stimmt alles und ich bekomme saubere
-10V. Wodran liegt das? - Und was muss ich machen, damit ich mit den
Daten am CPLD was anfangen kann?

Viele Grüße,
Julian
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Scharfseher Gast #362032
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Ein 7805 ist nun auch ganz und gar nicht dazu geeignet irgendwelche
digitalen Signale zu begrenzen!
Da ist Widerstand und Z-Diode angesagt. Wenn der CPLD interne
Clamp-Dioden hat kann die Z-Diode auch entfallen!
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Julian Gast #362033
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Scharfseher: Wo ist denn das Problem, einen 78L05 einzusetzen? Schaltet
der zu langsam?

jmoney: Du meinst ich soll die Masse vom PC mit an meine Platine führen
und dort mit an meine Masse legen? - Und brauche ich eine zweite,
getrennte Masseführung, auf meiner Platine?
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Julian Gast #362035
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Danke. Ich habe jetzt gerade den Wikipedia-Artikel zur Z-Diode gelesen,
habe die Anwedung aber noch nicht so ganz durchschaut.
Also die Schaltung zur Spannungsbegrenzung die dort aufgemalt ist sieht
ja so aus, dass ich einen Widerstand habe, an den ich die
Eingangsspannung lege. Hinter den Widerstand lege ich dann die Diode in
Sperrrichtung gegen GND. Hinter dem Abzweiger zur Diode habe ich nun
meine Ausgangsspannung. Ist das soweit richtig?
Was ich allerdings noch nicht so richtig rausgefunden habe, ist wie ich
den Widerstand dimensionieren muss. Dafür muss ich vermutlich den Strom
kennen, der fließt, oder? - Der dürfte ja auf jeden Fall ziemlich
minimal sein...

Sorry für die vielen Fragen, bin Elektronik-Anfänger (c:

Viele Grüße,
Julian
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Andi Gast #362037
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Ein 7805 ist ein Spannungs_regler_ das heisst das IC versucht den
Ausgang durch eine interne Regelschaltung möglichst genau auf 5 V zu
halten. Das kann nur funktionieren, wenn der Regelkreis gedämpft ist,
also ein Kondensator am Ausgang angeschlossen wird, sonst entstehen die
von dir gemessenen Schwingungen. Ein 7805 ist deshalb wirklich
ungeeignet.
Zur Zenerdiodenschaltung:
Der Widerstand begrenzt den Strom durch die Zenerdiode, diese leitet
bei Spannungen über der Zenerspannung. Der Strom, der in den CMOS
Eingang des CPLD fliesst kann vernachlässigt werden. Ich würde von
einem Strom um 1mA ausgehen, dann ergibt sich ein Widerstand von etwa
10kOhm.

Gruss Andi
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Joachim Gast #362038
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Tipp!!
NPN Transistor (z.B. BC846B) mit seriellem Widerstand an der Basis
(47k), Emitter mit 10k an GND und Kollektor an die Speisespannung des
FPGA - der Ausgang zum FPGA ist der Emitter des Transistors - und
fertig ist der nichtinvertierende Pegelwandler. Bei negativem
Signalpegel am 47k sperrt der Transistor und damit hast du am Emitter 0
V. Steigt der Signalpegel über 0.7V am 47k so leitet der Transistor und
damit hast du am Emitter die Speisespannunf des FPGA. Der Transistor
ist nicht kritisch ein normaler NPN-Kleinsignal Transistor reicht.

Gruss Joachim
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Sieghard Z. #362039
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Achtung!
Auch die Version mit dem Transistor ist nicht ungefährlich, da die
B-E-Strecke eines Transistors wie eine Z-Diode mit ca. 7V wirkt. Ich
empfehle folgende Lösung: 47k von Eingang FPGA zu Masse. Diode1 mit der
Kathode auf den Eingang FPGA. Von der Anode dieser Diode1, Diode2 zu der
Versorgung FPGA ( Kathode an +U). Von deiner seriellen Schnittstelle mit
ca. 4,7 k auf den Verbindungspunkt von D 1 mit D2. FERTIG!!
Gruss an Rufus. Natürlich gibt es fertige Lösungen. Aber ein Anfänger
hat das Recht sich mit Lösungen abseits eingefahrener Wege zu
beschäftigen. Kolumbus fand Amerika, weil er die alten Wege verlassen
hat. Ich weiss, das Beispiel ist schlecht, der Menschheit wäre viel
erspart geblieben!!!!

Gruss METRONIKER
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