Ich habe mich schon im Vorfeld etwas schlau gemacht, wie man aus einem 5V Ausgangssignal ein 3,3V Eingangssignal erzeugen kann.
Ich habe bei mir noch Zener-Dioden und zwar die 1N4728A (3.3V) und die 1N4727A (3V) und wollte die verwenden, um aus den 5V eines Arduinos ein 3.3V Eingangssignal für einen Mikrocontroller zu machen (PTot = 1W).
Allerdings glaube ich nicht, dass die Zener-Dioden dafür geeignet sind, da wahrscheinlich der Strom dafür zu klein ist (um die 5 mA), um irgendetwas zu stabilisieren.
Alternativ hätte ich 0,5W Zener genommen, aber selbst die werden wahrscheinlich noch zuviel Strom zur Stabilisierung benötigen.
Stimmen meine obigen Bedenken ?
Falls ja, würde ich alternativ zu einem Spannungsteiler oder einer roten LED greifen.
Zener-Dioden stabilisieren auch noch bei 0,5mA. Soll von außen ein 3k3 Widerstand vor die 3V3 Zener-Diode geschaltet werden, oder soll der interne Pullup eingesetzt werden?
Allerdings glaube ich nicht, dass die Zener-Dioden dafür geeignet sind,
da wahrscheinlich der Strom dafür zu klein ist (um die 5 mA), um
irgendetwas zu stabilisieren.
Bei weniger wird die Spannung etwas geringer sein, aber noch im für HIGH Pegel gültigem Bereich.
Z-Dioden in diesem Spannungsbereich sind nur zur Stabilisierung zu gebrauchen, wenn der Strom durch die Diode sehr viel größer ist, als der variable Anteil des Laststroms.
Bei weniger wird die Spannung etwas geringer sein, aber noch im für HIGH
Pegel gültigem Bereich.
Meine Antwort war voreilig. Leider trifft das in deinem Fall nämlich nicht zu.
Wenn ich mir das "Breakdown characteristics" im Datenblatt so anschaue, braucht es für die 3,3V Diode wohl 10 mA, um auf 2,5V zu kommen. Darunter sinkt die Spannung rapide ab. Bei der 3V Diode sieht es noch ungünstiger aus.
Ich nehme für solche Aufgaben alternativ Spannungsteiler mit 1,5kΩ und 2,2kΩ.
Wenn der Eingangsstrom einen Rolle spielt, ist man mit ICs sehr viel besser dran. Die haben im Unterschied zu R/Z Lösungen effektiv keinen. Und teuer ist beispielsweise ein 4050 auch nicht.
Zener-Dioden stabilisieren auch noch bei 0,5mA. Soll von außen ein 3k3
Widerstand vor die 3V3 Zener-Diode geschaltet werden, oder soll der
interne Pullup eingesetzt werden?
Ich hätte das ganze ohne den internen Pullup gemacht, also mit einem 3,3k Vorwiderstand nach dem 5V-Pin.
Wenn ich mir das "Breakdown characteristics" im Datenblatt so anschaue,
braucht es für die 3,3V Diode wohl 10 mA, um auf 2,5V zu kommen.
Darunter sinkt die Spannung rapide ab. Bei der 3V Diode sieht es noch
ungünstiger aus.
Ja, das dachte ich mir auch. Und mehr möchte ich auch nicht aus dem Arduino rausholen, bzw. in den 3.3V "reinpumpen".
Dann werde ich wohl auf den Spannungsteiler zurückgreifen.
Ich nehme für solche Aufgaben alternativ Spannungsteiler mit 1,5kΩ und
2,2kΩ.
Genau. Besser noch 1k2 und 2k2. Könnten auch 12k und 22k sein, wenn die Geschwindigkeit moderat ist.
Z-Dioden wären nur dann die geeignete Wahl, wenn die Quelle einen wechselnden High-Pegel haben kann, also bei einem Anschluss an z.B. unterschiedliche Quellen.
Und wenn die Schaltung mit dem Eingangspin ausreichend Eigenverbrauch hat, dann reicht auch ein simpler Vorwiderstand und man lässt die ESD-Diode des Eingangs begrenzen.
Soll das Ganze aber recht schnell sein, dann ist man mit einem z.B LVC1G125 oder dem invertierenden LVC1G04 besser dran - bei max. 5V am Eingang übersetzen die auf jede Spannung zwischen 1.65V und 5.5V.
Genau. Besser noch 1k2 und 2k2. Könnten auch 12k und 22k sein, wenn die
Geschwindigkeit moderat ist.
Tut mir leid, das habe ich nicht so ganz verstanden.
Meinst du damit, dass die Frequenz bei 1k2 und 2k2 höher ist als bei 12k und 22k oder anders herum ?
Ich habe mich schon im Vorfeld etwas schlau gemacht, wie man aus einem
5V Ausgangssignal ein 3,3V Eingangssignal erzeugen kann.
Ich habe bei mir noch Zener-Dioden und zwar die 1N4728A (3.3V) und die
1N4727A (3V) und wollte die verwenden, um aus den 5V eines Arduinos ein
3.3V Eingangssignal für einen Mikrocontroller zu machen (PTot = 1W).
Ähm...was sprach denn gegen die Spannungsteiler-Lösung. Ich mein, ich verstehe dich richtig, oder? Du gibst ein Datensignal bei einem Arduino-Board aus, dass entweder 0V oder 5V hat, und das geht auf einen Dateneingang eines Mikrocontrollers mit 3.3V. Mit entsprechender Dimensionierung kann man sogar auf den Spannungsteiler verzichten und nur mit einem Vorwiderstand arbeiten aber das hängt jetzt auch schwer von der Geschwindigkeit der Signale usw. ab.
Ähm...was sprach denn gegen die Spannungsteiler-Lösung. Ich mein, ich
verstehe dich richtig, oder? Du gibst ein Datensignal bei einem
Arduino-Board aus, dass entweder 0V oder 5V hat, und das geht auf einen
Dateneingang eines Mikrocontrollers mit 3.3V. Mit entsprechender
Dimensionierung kann man sogar auf den Spannungsteiler verzichten und
nur mit einem Vorwiderstand arbeiten aber das hängt jetzt auch schwer
von der Geschwindigkeit der Signale usw. ab.
Es sprach ursprünglich gar nichts gegen die Spannungsteiler-Lösung. Ich wollte nur mal einen "Anwendungsbereich" für meine Zener-Dioden. Die hab ich mal gekauft aber bisher keinen richtigen Anwendungsfall gefunden...
Tut mir leid, das habe ich nicht so ganz verstanden.
Meinst du damit, dass die Frequenz bei 1k2 und 2k2 höher ist als bei 12k
und 22k oder anders herum ?
Du baust ja damit eine Ersatzspannungsquelle mit dem Innenwiderstand, der sich aus der Parallelschaltung der beiden Rs ergibt. Mit den niederohmigen Werten ist der natürlich um den Faktor 10 kleiner und beide Varianten bilden mit den unvermeidlichen Streukapazitäten (ein- bis zweistellige pF) einen Tiefpass. Damit wird die daraus resultierende Grenzfrequenz bei den kleineren Werten natürlich höher.
Man kann auch die Widerstände noch kleiner machen (z.B. 470Ω und 390Ω), soweit, bis halt die Summe aus beiden die Quelle noch nicht überlastet.
Wenn du wirklich die Geschwindigkeit ausreizen willst, dann sind die LVC die bessere Wahl.
Ich habe mich schon im Vorfeld etwas schlau gemacht, wie man aus einem
5V Ausgangssignal ein 3,3V Eingangssignal erzeugen kann.
Was spricht gegen einen Spannungsteiler? Wenn es mehr als 5V sein "könnten", dann noch eine Klemmdiode nach Vcc (und GND) dazu und fertig.
So in etwa:
1
.--- 3V3
2
|
3
- BAV199
4
^
5
|
6
Out 0/5V -----1k8-----o---o---- Input 0/3V3
7
| |
8
3k3 -
9
| ^
10
| |
11
GND ------------o---o---- ESP-GND
Diese ganzen Tricksereien mit "Stabilisierungs-LEDs" und "Zenerdioden im 3V Bereich" mit ihrem ziemlich schlecht definierten und sehr runden "Knick" sind bestenfalls im Einzelfall brauchbar. Niemals würde ich sowas als "Standardlösung" nehmen.
Sieh dir die Kennlinien der 3V-Zenerdioden dort im
Beitrag "Re: Scart Pin8 als Mikrocontroller Eingang" mal an. Dort siehst du dann, dass die 3V und 3V3 Zenerdioden bei 5mA grade mal um die 2V herumkrebsen. Und selbst das ist nicht irgendwie garantiert, sondern nur eine grobe Richtung. Wenn das eine 3V Diode ist, dann kann die bei 5mA auch mal nur 1,8V haben...
Ich habe bei mir noch Zener-Dioden und zwar die 1N4728A (3.3V) und die
1N4727A (3V) und wollte die verwenden, um aus den 5V eines Arduinos ein
3.3V Eingangssignal für einen Mikrocontroller zu machen (PTot = 1W).
Z-Dioden für Spannungen um 3V haben typisch eine sehr geringe
Kennliniensteilheit. Da sind oft LEDs wesentlich besser.
Die Wandlung braucht es haeufig gar nicht. Die meisten Eingaenge haben Chip- intern eine kleine Diode zur Versorgungsspannung. In dem Falle kannst Du die Eingaenge über einen 22k Widerstand direkt verbinden.
