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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Warum 5V-Technik?


Autor: Mike (Gast)
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Hallo,

wenn ich hier im Forum oder auch anderswo Mikrocontroller-Schaltungen 
sehe, fällt mir auf, dass sie meistens mit 5V betrieben werden. Dadurch 
gibt es jedoch immer wieder Schwierigkeiten, wenn moderne Bauelemente 
(z.B. Speicherkarten) angeschlossen werden, die nur 3.3V vertragen. Ich 
frage mich, was wohl der Grund für die hohe Betriebsspannung ist. Nahezu 
alle Bauelemente laufen auch mit 3.3V, sollte man daher nicht neue 
Schaltungen von vorneherein auf diese Betriebsspannung auslegen? Ein 
Kollege meinte, bei 5V sei die Störsicherheit höher als bei 3.3V, ist 
das wirklich ein Argument?

Gruss
Mike

: Gesperrt durch Moderator
Autor: holger (Gast)
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>Nahezu alle Bauelemente laufen auch mit 3.3V,

Viele Text-LCD, Grafik-LCD laufen häufig noch nur mit 5V.
Weisse und blaue LEDs sind bei 3,3V auch nicht die
beste Wahl;)

Autor: Chris (Gast)
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Die HCT-Logikbausteine lassen sich ebenfalls nicht mehr bei 3,3V 
betreiben. Die meisten AVRs lassen sich bei 3,3V auch nicht mit der 
vollen Taktfrequenz von 16 bzw. 20MHz betreiben. Allerdings sind die 
neueren AVRs wie z.B. der ATMega88PA dazu sehr wohl in der Lage.

Autor: El Jefe (bastihh)
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und finde einen günstigen 3.3 Schaltregler... oder gar LDO

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Chris schrieb:

> Die HCT-Logikbausteine lassen sich ebenfalls nicht mehr bei 3,3V
> betreiben.

Die sind ja auch extra dafür konzipiert, pegelkompatibel zu 5 V TTL
zu sein. ;-)

Wenn man das sowieso nicht braucht, kann man stattdessen gleich 74HC
benutzen.

Autor: Peter R. (pnu)
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5V ist noch keine hohe Betriebsspannung. Die setzt erst ein, wenn man 
elektrische Schläge kriegen kann.

Die 5V-Spannung reicht in  die Technik der npn Transistoren zurück, da 
hatte die BE-Diode beim üblichen Dotierungsverfahren eine 
Durchbruchspannung von etwas über 6V. Noch heute kann man Feld-Wald-und 
Wiesen-Transistoren als Z-Diode mit 6V missbrauchen, wenn man die 
BE-Diode "falsch" polt. Da in der TTL-Technik die BE Diode auch "falsch 
herum" belastet wird, kam es zu den 5V Betriebsspannung.

Selbst in modernen Geräten ist die 5V-Technik eingesetzt, zu niedrigeren 
Spannungen geht man nur dann über, wenns schnell werden muss.
Ist man im zu 3,3 V gehörenden Geschwindigkeitsbereich, werden die 
möglichen Leitungslängen schon recht kurz und auf Anpassung usw. muss 
man ein Auge haben.
Es gibt nicht nur Speicherbausteine und ultraschnelle CPU's auf dieser 
Welt sondern auch Leuchtdioden mit vernünftigen Vorwiderstandswerten, 
Sensoren, Verstärker usw. die bei 3,3V nicht mitmachen.

Schon wenn man auf 5V beschränkt wird, muss man bei analogen Signalen 
ziemlich strampeln.

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,
der Hauptgrund wird sein daß es viele Sensoren aus der realen Welt 
(noch) nicht für 3.3V Versorgung gibt.

Autor: gast (Gast)
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amen

Autor: Rene B. (themason) Benutzerseite
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>Schon wenn man auf 5V beschränkt wird, muss man bei analogen Signalen
>ziemlich strampeln.

allerdings. Wenn ich mir sämtliche Selbstbau (und auch kommerziell 
käufliche) Analog-Synthesizer anschaue, dann arbeiten die alle mit +-12V 
bzw +-15V. Selbst wenns Richtung professionelle Studio/Audio Technik 
geht ist +- 12V bzw +-15V für die Op-Amps üblich (Stichwort 
Übersteuerungsfestigkeit und Dynamikbereich). Da sind 5V oder gar 3.3V 
eher noch Niedervolt.

Autor: Иван S. (ivan)
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Hallo Mike,

Mike schrieb:
> wenn ich hier im Forum oder auch anderswo Mikrocontroller-Schaltungen
> sehe, fällt mir auf, dass sie meistens mit 5V betrieben werden.

Inzwischen hat sich in der realen Welt für Digitalschaltungen 3V3 
durchgesetzt.

> Nahezu alle Bauelemente laufen auch mit 3.3V, sollte man daher nicht neue
> Schaltungen von vorneherein auf diese Betriebsspannung auslegen?

Klar, 3V3 ist heute die Spannung der Wahl. Viele hier werden mich zwar 
steinigen, aber ich kann und muß ehrlich sein: Hier wird nur so oft von 
5V geredet, weil viele hier noch diese alten, grindigen 
Atmel-Mikrocontroller einsetzen, insbesondere die AVRs. Hoffnungslos 
veraltetet Technologie, oft traut man sich hier nichtmal über SMD! Aber 
dieses Forum ist eben nur ein kleiner, subjektiver und begrenzter 
Ausschnitt der realen Welt.

hth, Iwan

Autor: A. K. (prx)
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5V-Technik ist nicht selten billiger und nach wie vor besser verfügbar. 
Wieviele CAN Transceiver funktionieren mit 3,3V, wieviele mit 5V? Der 
MX3232 ist wesentlich teurer als der MAX232 oder dessen Klone. Einen 
MOSFET kann ich für niedrige Schaltfrequenz mit 5V Ausgängen direkt 
ansteuern, mit 3,3V nicht oder nur knapp. usw.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> weil viele hier noch diese alten, grindigen
> Atmel-Mikrocontroller einsetzen, insbesondere die AVRs.
Naja, die laufen problemlos ab 2,7V.
Viele sind ab 1,8V spezifiziert, und Spezielle laufen ab 0,7V.
Da steht nirgends 5V...   :-o

Autor: A. K. (prx)
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Lothar Miller schrieb:

> Naja, die laufen problemlos ab 2,7V.
> Viele sind ab 1,8V spezifiziert, und Spezielle laufen ab 0,7V.

Die in zig Einsteigerboards verbreiteten nicht mehr ganz frischen 
Standardtypen sind ab 4,5V spezifiziert. Neuere nicht mehr, sind aber 
unterhalb 4,5V langsamer. Muss keine Rolle spielen, weil schnell genug 
ist schnell genug, aber manchmal ist es nötig. Dazu kommt das 
psychologische Moment, vor allem bei jenen die ihren Home-PC unbedingt 
um 10% übertakten müssen.

Autor: Peter R. (pnu)
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Hallo IVAN,

Wieso ist 3,3 V die Spannung der Wahl und nicht gleich die Corespannung
der modernen CPU's ? Solch ein Wert ist doch fast beliebig wechselbar.

5V ist in milliardenfacher Form eingesetzt, warum sollte man da ohne Not 
wechseln, wenn man sich dabei zahlreiche zusätzliche Probleme 
einhandelt?

Vernünftige Leute verwenden übrigens mit Selbstverständlichkeit 24V bei 
den SPS.

Dass die Kaufleute den Markt gerne von einer zur nächstniedrigen 
Betriebsspannung hetzen ist klar. Für die ist 3,3V die Spannung der 
Wahl, wenn sich bei 5V zu viele Konkurrenten tummeln, aber bei 3,3V ist 
vieles nicht machbar, (was bei 5V noch hellblau leuchtet).

Autor: Nop M. (gtf)
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Иван S. schrieb:
> Hallo Mike,

> Klar, 3V3 ist heute die Spannung der Wahl. Viele hier werden mich zwar
> steinigen, aber ich kann und muß ehrlich sein: Hier wird nur so oft von
> 5V geredet, weil viele hier noch diese alten, grindigen
> Atmel-Mikrocontroller einsetzen, insbesondere die AVRs. Hoffnungslos
> veraltetet Technologie, oft traut man sich hier nichtmal über SMD! Aber
> dieses Forum ist eben nur ein kleiner, subjektiver und begrenzter
> Ausschnitt der realen Welt.
>


Die Bitschubser(AVR’s) sind und werden nicht so schnell veralten!
Wer so etwas behauptet, der hat nicht viel Ahnung von µControllern.

Autor: Иван S. (ivan)
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Peter R. schrieb:
> Hallo IVAN,
>
> Wieso ist 3,3 V die Spannung der Wahl und nicht gleich die Corespannung
> der modernen CPU's ? Solch ein Wert ist doch fast beliebig wechselbar.

Moderne Hableiter werden technologiebedingt 3v3-kompatibel hergestellt, 
neue Halbleiter (ich spreche jetzt von Digitaltechnik) in 5v sind 
einfach alt.

> 5V ist in milliardenfacher Form eingesetzt, warum sollte man da ohne Not
> wechseln, wenn man sich dabei zahlreiche zusätzliche Probleme
> einhandelt?

Zusätzliche Probleme wegen 3v3 statt 5v? -v, bitte.

> Vernünftige Leute verwenden übrigens mit Selbstverständlichkeit 24V bei
> den SPS.

Das ist kein Agument. Man soll nicht Äpfel mit Zwetschgen vergleichen.

> Dass die Kaufleute den Markt gerne von einer zur nächstniedrigen
> Betriebsspannung hetzen ist klar. Für die ist 3,3V die Spannung der
> Wahl, wenn sich bei 5V zu viele Konkurrenten tummeln,

Das ist einfach nicht wahr, der Konkurrenzdruck ist bei 3v3 sicher 
inzwischen häher als im Fünf-Volt-Segment.

> aber bei 3,3V ist vieles nicht machbar, (was bei 5V noch hellblau
> leuchtet).

Ich habe von Digitaltechnik gesprochen nicht von Peripherie.

Autor: Bernd Wiebus (Gast)
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Hallo Mike.

> Ich
> frage mich, was wohl der Grund für die hohe Betriebsspannung ist.

Es gibt eben zig Anwendungen, wo ich aus verschiedenen Gründen um höhere 
Spannungen nicht herumkomme.

Bei Sensoren können das durchaus physikalische Gründe sein.

Extremes Beispiel: Manche hochmodernen Silikon Drift Detektoren für die 
energieaufgelöste Detektion von Röntgenstrahlung arbeiten mit 90-110V 
und werden dabei auch noch auf -15°C gekühlt.

Bei analogen Signalen hat man gerne höhere Spannungen für Linearität und 
Dynamik.

Hat man mit Leistung zu tun, wählt man gerne höhere Spannungen, um die 
Ströme in einem handlichen Bereich zu halten.
Wenn Du einen MOSFET gut durchschalten willst, solltest Du schon in den 
Bereich von 10V Gatespannung kommen, auch wenn er bei 5V schon offen 
ist, wenn es denn einigermassen schnell gehen soll.

Die Störsicherheit ist tatsächlich auch ein Argument. Konsequenterweise 
sollte man dann aber auf Leitungen, wo man störende Einflüsse erwartet, 
auch ein paar mA fliessen lassen.....

Gerade wenn es um KLEINE Rechenleistungen geht, und Du schon aus anderen 
Gründen mit 5V arbeiten musst, kannst Du auch den Controller und sein 
Umfeld dafür vorsehen. Ein Schalt- oder gar Längstregler von 5V auf 3,3V 
verbrät schnell mehr Leistung, als Du mit einem Controller auf 3,3V 
einsparen kannst.

Sprich, im Rechner, in dessen Peripherie hättest Du gerne oft 3,3V. 
Extern brauchst Du was anderes.......also musst Du Pegel wandeln. Dann 
besser den Pegel zwischen Controller und Speicher wandeln, statt 
zwischen Controller und z.B. einem schnell schaltenden Leistungs MOSFET 
(Dafür bräuchtest Du auch wieder so knackig Leistung).

Ist eine Frage der Minimierung des Aufwandes, und es hängt an Details, 
ab wo das eine oder andere sinnvoll ist.
Ein anderes Kriterium ist es, wenn Du aus irgendwelchen Resten etwas 
aufbaust, und halt nehmen musst, was gerade da ist......
oder es muss schnell gehen, Du hast was fast passendes von früher noch 
in der Schublade, und keine Zeit, es auf eine andere Spannung 
umzustricken.

> Nahezu
> alle Bauelemente laufen auch mit 3.3V, sollte man daher nicht neue
> Schaltungen von vorneherein auf diese Betriebsspannung auslegen?

Wenn nichts anderes dagegenspricht, würde ich das auch machen.

> Ein
> Kollege meinte, bei 5V sei die Störsicherheit höher als bei 3.3V, ist
> das wirklich ein Argument?

Hängt vom Einzelfall ab, ob das ein Argument ist. Wenn Du ein Problem 
damit hast, das deine Schaltung immer Schluckauf bekommt, wenn Die 
Schütze für den 250kW Motor Anziehen, dann schon.....
Umgekehrt produzieren %V schaltungen auch höhere Störpegel als 3,3V 
Schaltungen. Aus diesem Grunde würde ich als Funkamateur eben auch 
wieder
der 3,3V variante den Vorzug geben....voraussetzung, der Schaltregler 
auf 3,3V ist nicht so verbockt, das er dafür   den Störpegel 
produziert.....:-)
Bedenke, das Du ja jetzt möglicherweise zwei (oder noch mehr) 
Schaltregler hast. Einen für 3,3V einen für 5V oder 12V, um irgendwas 
sauber ansteuern zu können. eine Möglichkeit mehr, was zu verbocken.




Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Bernd Wiebus (Gast)
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Hallo Иван S.

>> aber bei 3,3V ist vieles nicht machbar, (was bei 5V noch hellblau
>> leuchtet).
>Ich habe von Digitaltechnik gesprochen nicht von Peripherie.

Schon. Wenn es nur um Digital geht, hättest Du Recht. Aber 
Digitaltechnik muss für die meisten Aufgaben schon mit Peripherie 
zusammenarbeiten. Darum ist die Digitaltechnik nicht immer komplett von 
der Peripherie lösbar. :-)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: HildeK (Gast)
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Ich habe extra noch das Datum des ersten Posts angeschaut - tatsächlich 
von Ende Oktober 2009!

Aber ernsthaft: man muss schon die Anwendungsgebiete unterscheiden. Ein 
modernes FPGA kann nur noch in hoher Komplexität hergestellt werden, 
wenn die internen Strukturen extrem klein sind und weiter kleiner 
werden. Auf Grund der geringen Abstände sind deshalb auch die 
(Core-)Spannungen kleiner geworden, meist sind das 1.8V, 1.2V oder sogar 
1.0V. Da sehr viele Gatter / FF schnell geschaltet werden sollen, steigt 
der Stromverbrauch enorm an. Nur mit geringen Spannungen kann der 
Leistungsverbrauch noch in Grenzen gehalten werden. Auch die 
IO-Spannungen sind nicht mehr überall auf 3.3V - man denke nur an 
moderne DDR-Rams. Da ist man inzwischen bei 1.8V. Und, 5V IO findet man 
bei aktuellen FPGAs eh nicht mehr.
Mein nicht mehr ganz neuer MP3-Player wird von einer einzelnen AAA-Zelle 
versorgt. Selbst wenn er einen Spannungsverdoppler drin hat - an mehr 
als drei Volt glaube ich da auch nicht.
Ivans Aussagen kann ich deshalb nur unterstreichen!

Seit Jahren habe ich in der Nachrichtentechnik keine Spannungen oberhalb 
5V mehr gebraucht (abgesehen von der Zuführung mit 48V oder 60V). 
Serielle GBit/s-Übertragungen arbeiten mit LVDS- oder CML-Technik und 
das sind die Signalpegel unter einem Volt. Die Störsicherheit ist 
deshalb nicht automatisch schlecht.

Selbst wenn die 5V-Technik milliardenfach eingesetzt ist, sie dürfte 
nach meiner Einschätzung längst von den Techniken mit kleineren 
Spannungen überflügelt worden sein. Das zeigt auch die länger werdende 
Liste von Spannungsreglern beider Arten, deren max. Eingagnsspannung bei 
nur 5.5V liegt.

Dass dies in anderen Bereich anders sein kann, bestreite ich nicht. Eine 
SPS, umgeben von Leistungsschützen ist so ein Beispiel. Aber auch im KFZ 
sind die 5V schon seltener geworden, manchmal nur noch aus den 
historischen Gründen für lange existierende Schnittstellen notwendig 
(CAN). Ich kenne (KFZ-)Designs, deren kleinste Versorgungsspannung bei 
0.9V liegt! Und, die angesprochenen Sensoren sind meist nicht der 
Digitaltechnik zuzuordnen.

Autor: A. K. (prx)
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HildeK schrieb:

> Selbst wenn die 5V-Technik milliardenfach eingesetzt ist, sie dürfte
> nach meiner Einschätzung längst von den Techniken mit kleineren
> Spannungen überflügelt worden sein.

Dass alle Neue auf den Standard einer I/O-Spannung von 3,3V hinaus läuft 
ist ja klar. Aber nicht alles was bei den Leuten hier im Forum entsteht 
basiert auf 1GHz-tauglichen FPGAs oder hat eine 10Gbps 
Ethernet-Schnittstelle. ;-)

Autor: yalu (Gast)
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Mir ist die Entscheidung für die eine oder andere Versorgungsspannung
eigentlich noch nie schwergefallen:

Ich nehme, wenn möglich, die niedrigste Spannung, mit der alle einge-
setzten Komponenten laufen. Laufen einige nur mit 5V und andere nur mit
3,3V, dann schaue ich, ob es für wenig mehr Geld vergleichbaren Ersatz
mit der jeweils anderen Versorgungsspannung gibt. Die billigere Lösung
gewinnt. Spielt jedes mA Stromverbrauch eine Rolle, darf der Aufpreis
für die 3,3V-Komponenten auch etwas höher ausfallen. Wegen eines einzi-
gen Bauteils eine zusätzliche Versorgungsspannung einzuführen, finde ich
unschön, ist manchmal aber nicht vermeidbar. Brauche ich für eine 12V-
Analogschaltung als einzige Digitalkomponente noch ein Flip- oder Mono-
flop oder einen Frequenzteiler, darf das gerne auch ein altbackenes 40xx
sein, das ebenfalls mit 12V betrieben werden kann.

Am Schluss kommt dann eben als Optimum eine einfache Spannungsversorgung
mit typischerweise 3,3V, 5V, 9V, 12V, 24V oder eine Kombination daraus
(ggf. auch mit negativen Spannungen) heraus. Weiche Kriterien wie "3,3V
sind 'moderner'", habe ich bei dieser Entscheidungsfindung aber noch nie
gebraucht :)

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Ihr habt Probleme.
Wenn die für mein Projekt tauglichsten Bausteine 3,3V benötigen, 
verwende ich 3,3V. Ich habe auch kein Problem mit 5V. Bauteile die 
weniger als 2V brauchen, gibt es sowieso (oft) nur als BGA und die kann 
ich für mein Hobby(!) vergessen.

Die Hobbytechnik hinkt der Raumfahrttechnik sowieso hinterher. Ich habe 
dabei aber keine Probleme - wenns läuft und ich die Bauteile bekomme, 
erst recht nicht.

Ihr könnt Euch ja auch mal darum steiten, ob ein heller oder dunkler 
Bildschirmhintergrund besser ist...

Autor: Michael S. (msk) Benutzerseite
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Mike schrieb:
> Hallo,
>
> wenn ich hier im Forum oder auch anderswo Mikrocontroller-Schaltungen
> sehe, fällt mir auf, dass sie meistens mit 5V betrieben werden. Dadurch
> gibt es jedoch immer wieder Schwierigkeiten, wenn moderne Bauelemente
> (z.B. Speicherkarten) angeschlossen werden, die nur 3.3V vertragen. Ich
> frage mich, was wohl der Grund für die hohe Betriebsspannung ist. Nahezu
> alle Bauelemente laufen auch mit 3.3V, sollte man daher nicht neue
> Schaltungen von vorneherein auf diese Betriebsspannung auslegen? Ein

Ich würde mal sagen, dass das Angebot von für Privatleute verfügbaren 
ICs im 5 V-Bereich noch immer deutlich größer als das für 3,3 V ist. 
Insbesondere DIL-Ausführungen, die wahrscheinlich nicht nur ich aus 
Gründen der besseren Lötbarkeit (und Sockelbarkeit) bevorzuge.
Ich wüsste nicht, warum ich meine Schaltungen auf 3,3 V auslegen sollte. 
Damit der Spannungswandler noch heißer wird? Damit man den ATmega nur 
noch mit der halben Taktfrequenz betreiben kann? Oder dass die 
fließenden Ströme bei einer bestimmten Leistungsaufnahme größer werden? 
Oder dass ich bei analogen Schaltungsteilen Probleme bekomme?
Falls es irgendwas nur für 3,3 V gibt, dann werden die Pegel eben 
entsprechend gewandelt und eine zusätzliche 3,3 V-Versorgung eingebaut. 
Aber deswegen die ganze Schaltung darauf auslegen? Nur in 
Ausnahmefällen.

Autor: Ben (Gast)
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bei 5V kann ich sogar noch logik level mosfets durchsteuern, bei 3,3 
gibts da auch schon wieder einbußen.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Wanja schieb:

> Hier wird nur so oft von
> 5V geredet, weil viele hier noch diese alten, grindigen
> Atmel-Mikrocontroller einsetzen, insbesondere die AVRs.

Ich mag diese *alten grindigen AVRs* und komme damit auch ganz gut 
zurecht...

...

Autor: Realist (Gast)
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"Die Hobbytechnik hinkt der Raumfahrttechnik sowieso hinterher."

Nicht unbedingt ;-)

Im Ernst: Raumfahrtprojekte haben derart lange Entwicklungs- und 
Nutzungszeiten, dass dort, hier im Forum würden einige sagen "steinalte" 
Technik verwendet wird. Im Weltall spielen einfach andere Dinge eine 
Rolle als immer den aktuellsten Kram einzusetzen. Im Weltraum ist 
Betatest oder early adoption einfach nicht angesagt...

Autor: Mike (Gast)
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Hallo,

ich denke der Energieverbrauch am Spannungsregler sollte kein Argument 
sein. Schliesslich sinkt die Stromaufnahme einer CMOS-Schaltung ungefähr 
proportional mit der Betriebsspannung, so dass der erhöhte 
Spannungsabfall am Regler wieder kompensiert wird. Bei Einsatz eines 
Schaltreglers wird auf jeden Fall Energie gespart. Was die Displays 
betrifft, so sind mir noch keine neueren untergekommen, die sich nicht 
auch mit 3.3V betreiben liessen, zumindest was die Logik anbetrifft. Bei 
Textdisplays muss dann allerdings meist die LCD-Kontrastspannung ins 
Negative gelegt werden.
Ich meinte hier auch nicht so sher die Bastler, da dürfte der eine oder 
andere wohl auch noch einige alte 74HCxy oder gar 74LS verwerten wollen. 
Aber wir hatten die Diskussion in unserer Firma vor wenigen Jahren, als 
der Chef auf 5V - Technik bestand mit dem Argument der Störsicherheit. 
Jetzt ist der Frust gross, weil ein 5V-Bauteil nach dem anderen 
abgekündigt wird.

Gruss
Mike

Autor: Günti (Gast)
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>  Jetzt ist der Frust gross, weil ein 5V-Bauteil nach dem anderen
>  abgekündigt wird.

da sind mir aber einige 3,3V-bauteile schneller wieder abgekündigt,
wie angekündigt.

kaum hat man sich dafür entschieden,
gibts die  3,3V-bauteile schon wieder nicht.  ;-(

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Jörg Wunsch schrieb:
> Chris schrieb:
>
>> Die HCT-Logikbausteine lassen sich ebenfalls nicht mehr bei 3,3V
>> betreiben.
>
> Die sind ja auch extra dafür konzipiert, pegelkompatibel zu 5 V TTL
> zu sein. ;-)
>
> Wenn man das sowieso nicht braucht, kann man stattdessen gleich 74HC
> benutzen.

Jörg. Bei dem Thread fühlt man sich alt ;-)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Peter R. schrieb:
> Hallo IVAN,
>
> Wieso ist 3,3 V die Spannung der Wahl und nicht gleich die Corespannung
> der modernen CPU's ? Solch ein Wert ist doch fast beliebig wechselbar.

Die 3,3V sind wirklich ein neuer[alter] Standard. Die nächste Stufe von 
2,5V wird vermutlich übersprungen werden und gleich von 1,8 oder 1,5 
besetzt.


>
> 5V ist in milliardenfacher Form eingesetzt, warum sollte man da ohne Not
> wechseln, wenn man sich dabei zahlreiche zusätzliche Probleme
> einhandelt?

Weil neuere Chips kleinere empfindlichere Strukturlängen haben. Ist auch 
billiger und das zählt.


>
> Vernünftige Leute verwenden übrigens mit Selbstverständlichkeit 24V bei
> den SPS.

Oder CMOS 4xxx bei 10V.


>
> Dass die Kaufleute den Markt gerne von einer zur nächstniedrigen
> Betriebsspannung hetzen ist klar. Für die ist 3,3V die Spannung der
> Wahl, wenn sich bei 5V zu viele Konkurrenten tummeln, aber bei 3,3V ist
> vieles nicht machbar, (was bei 5V noch hellblau leuchtet).

Naja. Die Kaufleute haben erst den Blau-Hype erfunden. Physiologisch 
völliger Schwachsinn, da viele Menschen es schlecht wahrnehmen können. 
Die kriegen Probleme mit Kontrast und 'Hallos'. Zwei LL?, na einer 
schaut bestimt gleich nach...


Das eigentliche Problem sinkender Versorgungsspannung ist die zunehmene 
Nichtlinearität, die bei hochwertigen Analogschaltungen dann Probleme 
bringt.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Christian H. schrieb:
> Ihr habt Probleme.
> Wenn die für mein Projekt tauglichsten Bausteine 3,3V benötigen,
> verwende ich 3,3V. Ich habe auch kein Problem mit 5V. Bauteile die
> weniger als 2V brauchen, gibt es sowieso (oft) nur als BGA und die kann
> ich für mein Hobby(!) vergessen.
>
> Die Hobbytechnik hinkt der Raumfahrttechnik sowieso hinterher. Ich habe
> dabei aber keine Probleme - wenns läuft und ich die Bauteile bekomme,
> erst recht nicht.

Naja. In der aktuellen Raumfahrt werden noch COSMAC 1802 verwendet und 
Boeing hat aktuell fliegende ausfallsichere Bordelektronik bestehend aus 
486, 68040 und 29050.
Falls sich noch jemand außer mir erinnern sollte ;-)


>
> Ihr könnt Euch ja auch mal darum steiten, ob ein heller oder dunkler
> Bildschirmhintergrund besser ist...

Der helle ist besser für die Augen. Der dunkle ist die Gewohnheit 
[alter] Menschen.
Außerdem sind Röhrenmonitore in dunkler Technik billiger herzustellen.

Autor: hrhr (Gast)
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In eurem Handy/PDA/Navi (sofern es nicht asbach uralt ist) ist vieles 
schon auf 1.8V (neben vielen anderen Spannungspegeln)...

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Realist schrieb:
> "Die Hobbytechnik hinkt der Raumfahrttechnik sowieso hinterher."
>
> Nicht unbedingt ;-)
>
> Im Ernst: Raumfahrtprojekte haben derart lange Entwicklungs- und
> Nutzungszeiten,
Stimmt, war ein dummes Beispiel. Hätte High-Tech heißen müssen.

Aber Raumfahrttechnik verwendet diese "alten und grindigen" Bauteile 
nicht ohne Grund. Sie brauchen grobe Strukturen, damit nicht die 
"Leiterbahnen" (wie heißen die auf einem Chip?) sofort von einem 
Teilchensturm durchtrennt werden.

Autor: A. K. (prx)
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Christian H. schrieb:

> nicht ohne Grund. Sie brauchen grobe Strukturen, damit nicht die
> "Leiterbahnen" (wie heißen die auf einem Chip?) sofort von einem
> Teilchensturm durchtrennt werden.

Das mag eine Rolle spielen, aber ein wesentlicher Grund liegt woanders, 
und allgemeiner. Entwicklung zertifiziert zuverlässiger Systeme unter 
extremen Umweltbedingungen - so muss beispielsweise die Kühlung im 
luftleeren Raum ohne Konvektion auskommen. Man kann bei Defekten oder 
gelegentlich auftretenden Fehlern nicht einfach abschalten und 
auswechseln und die Stückzahlen sind eher begrenzt. Folglich ist es oft 
günstiger, ein wohlbekanntes aber technisch uraltes Modul zu verwenden, 
als auf Gedeih und Verderb unbedingt die neueste Technik ausprobieren zu 
wollen.

Natürlich würden sich manche Probleme wie beispielsweise Kühlung durch 
neuere stromsparende Teile lösen, ARM <<1W statt 486 5W oder so. Aber 
dafür hat man es dann u.U. mit teilweise neuer Programmierung mit neuem 
Compiler und folglich völlig neuen zeitraubenden Tests zu tun - das wird 
letztlich oft teurer sein, als die Nachteile alter Hard- und Software.

Autor: Joan P. (joan)
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Иван S. schrieb:
> ...Hier wird nur so oft von
> 5V geredet, weil viele hier noch diese alten, grindigen
> Atmel-Mikrocontroller einsetzen, insbesondere die AVRs. Hoffnungslos
> veraltetet Technologie, oft traut man sich hier nichtmal über SMD!..

Hm.. da ich gern wissen will, was ausserhalb meines Horizonts abgeht.. 
was ist den grad hip in Sachen Mikrokontroller?
Welcher ist denn da zurzeit das NonPlusultra fuer Hobbyzwecke - ich 
wechsle gern das Pferd wenns was bringt.

Autor: P. S. (Gast)
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Abdul K. schrieb:
> Christian H. schrieb:

>> Ihr könnt Euch ja auch mal darum steiten, ob ein heller oder dunkler
>> Bildschirmhintergrund besser ist...
> Der helle ist besser für die Augen.

Hast dazu eine Quelle? Ich kenn's seit 20 Jahren genau andersrum (fuer 
Bildschirme, nicht fuer Papier).

Autor: Kachel - Heinz (kachel-heinz)
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Joan P. schrieb:
> Иван S. schrieb:
>> ...Hier wird nur so oft von
>> 5V geredet, weil viele hier noch diese alten, grindigen
>> Atmel-Mikrocontroller einsetzen, insbesondere die AVRs. Hoffnungslos
>> veraltetet Technologie, oft traut man sich hier nichtmal über SMD!..
>
> Hm.. da ich gern wissen will, was ausserhalb meines Horizonts abgeht..
> was ist den grad hip in Sachen Mikrokontroller?
> Welcher ist denn da zurzeit das NonPlusultra fuer Hobbyzwecke - ich
> wechsle gern das Pferd wenns was bringt.

Ich glaube nicht, dass Iwans Aussage relevant ist. Er hasst vermutlich 
die alte grindige Technik, weil er damit nicht (so gut) zurecht kommt. 
Siehe:
Beitrag "8-bit-Controller gesucht"
Denn Alles, was man nicht versteht, muss man ja schlecht reden.

KH

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Oder weise Schrift auf blauen Hintergrund. Sollte auch mal enorm 
Augenfreundlich sein...

Autor: Kachel - Heinz (kachel-heinz)
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Sven Stefan schrieb:
> Oder weise Schrift auf blauen Hintergrund. Sollte auch mal enorm
> Augenfreundlich sein...

Weise Schrift ist immer gut.

KH

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Abdul K. schrieb:

> Jörg. Bei dem Thread fühlt man sich alt ;-)

Du meinst, wenn man noch einen 1702A kennengelernt hat, bei dem man
zum Programmieren der EPROM-Zellen an allen Leitungen (auch an den
Adressen) Spannungsimpulse von -46 V anlegen musste? ;-)

Nein, mit dem habe ich selbst allerdings auch nicht mehr gearbeitet,
aber mit 2708 dafür noch ausreichend.  -5 V, +5 V und +12 V... was
wurde die Welt einfach, als man nur noch eine einzelne Spannung
brauchte. :)

Mir ist das völlig wurscht, ich würde mir die jeweilige Spannung
nach der Applikation aussuchen.  Ein großer Vorteil von CMOS-Technik
ist ja, dass sie (außer den hochkomplexen ICs) über einen relativ
großen Betriebsspannungsbereich benutzbar ist.  Auf diese Weise kann
man halt einen 5-V-fähigen Controller beispielsweise direkt aus einer
LiIon-Zelle betreiben, ohne sich noch um einen Spannungsregler kümmern
zu müssen.  Nicht, dass Spannungsregler zu teuer wären, aber man hat
halt anderen Kuddelmuddel damit: sie brauchen Ruhestrom, und wenn man
den in einem batteriebetriebenen Gerät vermeiden will, muss man sich
irgendeine Bootstrap-Mimik implementieren, damit man im ausgeschalteten
Zustand stromlos wird und das Gerät trotzdem wieder einschalten kann.

Wenn man im ganzen Gerät nur eine einzelne Spannung braucht, ist es
natürlich immer einfacher, als wenn man zwei verschiedene bereit
stellen muss.  Damit bestimmt dann die konkrete Konstellation die
verwendete einzelne Spannung: habe ich einen IC dabei, der maximal
mit 3,6 V oder so betrieben werden kann und ein paar andere, die von
1,8 V bis 5,5 V alles können, dann werde ich mich wohl für ein 3,3-V-
Design entscheiden.  Habe ich dagegen zu diesem Weitbereichs-Krams
einen einzelnen Sensor, der unter 5 V gar nicht glücklich wird, dann
werde ich ein 5-V-Design machen.

Ist alles nichts, woraus man eine Religion machen muss.

Dass bei der Miniaturisierung die maximalen Betriebsspannungen immer
kleiner werden, ist ein gar nicht so nettes Feature: es werden dann
teilweise immense Ströme fällig.  Ein weiterer Haken ist, dass ICs
mit kleinen Strukturen trotz ihrer geringen Betriebsspannung ein
Vielfaches an Leckstrom gegenüber ihren etwas größer strukturierten
Kollegen haben.  Das macht die Sache wiederum bei Batteriebetrieb
unangenehm.

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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;-) Danke, aber mit diesem Wort hatte ich schon immer Probleme. Andere 
können dafür denn und den bzw. wenn und wen nicht auseinander halten....

Autor: Michael S. (msk) Benutzerseite
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Christian H. schrieb:
> Aber Raumfahrttechnik verwendet diese "alten und grindigen" Bauteile
> nicht ohne Grund. Sie brauchen grobe Strukturen, damit nicht die
> "Leiterbahnen" (wie heißen die auf einem Chip?) sofort von einem
> Teilchensturm durchtrennt werden.

Nicht nur. Bei den alten Controllern und Prozessoren ist die 
Wahrscheinlichkeit, auf neue, unbekannte Fehler zu stoßen, sehr gering. 
Ist übrigens bei der Bahntechnik dasselbe.

Autor: Gill Bates (Gast)
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hristian H. (netzwanze) schrubte:

> Die Hobbytechnik hinkt der Raumfahrttechnik sowieso hinterher.

Ja nee, is klaar .... lies mal das:

http://www.heise.de/newsticker/meldung/NASA-sucht-...

Ist zwar schon einige Jährchen alt, die Grundaussagen sind  aber auch 
heute noch gültig


PS. Das Internet vergisst nix ....

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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A. K. schrieb:
> Christian H. schrieb:

> Natürlich würden sich manche Probleme wie beispielsweise Kühlung durch
> neuere stromsparende Teile lösen, ARM <<1W statt 486 5W oder so. Aber
> dafür hat man es dann u.U. mit teilweise neuer Programmierung mit neuem
> Compiler und folglich völlig neuen zeitraubenden Tests zu tun - das wird
> letztlich oft teurer sein, als die Nachteile alter Hard- und Software.

Ja. Nach dem 'terminal letzten' Compiler-Update ist das System wirklich 
einsatzbereit...

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Peter Stegemann schrieb:
>> Der helle ist besser für die Augen.
>
> Hast dazu eine Quelle? Ich kenn's seit 20 Jahren genau andersrum (fuer
> Bildschirme, nicht fuer Papier).

Du hast ja ne gute Ader einem Arbeit zu verschaffen. Uff, Vielleicht das 
Buch über das GUI von Apple. Da steht was drüber drin. Kann man wohl 
mittlerweile downloaden.

Hauptbegründung für Schwarz auf Weiß ist auch das man beim ständigen 
Wechsel von Papier auf Monitor weniger belastet wird.

In den Anfängen war die Begrenztheit der Monitore der Grund für die 
Darstellung andersherum. Die Bildwiederholfrequenz wird bei Schwarz auf 
Weiß sichtbarer, da hohe Helligkeit die Grenzfrequenz des Auges erhöht. 
Für schwarze Linien muß zudem die Videoendstufe breitbandiger sein. 
Kostet alles!
Und da vorher, war es traditionell technisch nun mal so, daß der 
geschriebene Elektronenstrahl eben das Bild heller machte. "Nativ" 
sozusagen. Man bleibt gerne beim Gewohnten.


Wer kennt noch die echten Vektorspiele von Atari? Das war damals eine 
neue Wahrnehmung, wenn man nur grobklotzige Pixelchen kannt.

Autor: peterl (Gast)
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Wie sieht die Lage denn jetzt aus? Von Satelliten habe ich mal gelesen, 
das diese ein sprzielles Dotierungsverfahren haben?

Autor: 230V Fan (Gast)
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Geil, ein Glaubenskrieg, um Versorgungsspannungen :-)

Die einen glauben, man müsse alles sofort auf den Standar"t" 3V3 
umstellen, sonst ist man uncool, die anderen sind 1985 stehengeblieben 
und bleiben bei 5V.

Alle Schaltungen speisen sich aus 230V / 50Hz AC. Daher ist das die 
Standardversorgung und alle Anderen haben total unrecht :-)

Autor: m.n. (Gast)
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HildeK schrieb:
> Ich habe extra noch das Datum des ersten Posts angeschaut - tatsächlich
> von Ende Oktober 2009!

Guten Morgen,
das hätten die letzten Langschläfer auch machen sollen!

Autor: wendelsberg (Gast)
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230V Fan schrieb:
> Alle Schaltungen speisen sich aus 230V / 50Hz AC. Daher ist das die
> Standardversorgung und alle Anderen haben total unrecht :-)

Da gibt es mindestens ein Volk, das das vollkommen anders sieht.
Nebenbei halten die sich auch noch fuer die wichtigsten auf der Welt ;-)

wendelsberg

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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