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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik analogen eingang schützen


Autor: Axel (Gast)
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Hallo,
ich habe das Problem, das ich einen analogen Eingang zum Mikrocontroller 
schützen möchte, bin mit aber nicht sicher, ob das so funktioniert. 
siehe Anhang

Das viereckige Symbol soll einen Geber darstellen, der seinen Widerstand 
ändert und mit dem 1K Widerstand einen Spannungsteiler bildet. Geber 
ändert Widerstand von 0 bis 1K, so daß am Eingang im Normalfall 0 bis 
2,5V anliegen sollten.
Normalerweise wird die Schaltung mit 5 Volt betrieben. Falls 
versehenlich aber 12V an die Geberleitung angelegt werden, soll meine 
Schaltung dies überleben.
Nach langen Suchen bin ich auf die Schaltung im Anhang gestoßen.

Habe noch ein kleines Verständnisproblem. Falls eine höhere Spannung 
auftritt wird diese durch die Zenerdiode gegen 5V abgeleitet. Das 
bedeutet aber doch, daß dadurch mein Controller einer Überspannung 
ausgesetzt ist! Oder irre ich mich da?

Beste Grüße
Axel

Autor: Andreas K. (derandi)
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Zehnerdiode parallel zum Eingang und davor dann einen 22k-Widerstand, 
fertig.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Zehnerdiode parallel zum Eingang und davor dann einen 22k-Widerstand, 
fertig.
Kannst ja noch ein trenn-Relais einbauen das abschaltet falls am 
Analog-Eingang mehr als 3V anliegen.
Wiedereinschalten erst nach Fehler quittieren.

Autor: Hannes (Gast)
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Zenerdioden sind überflüssig. Ein Widerstand reicht. Die AVR's haben 
intern Dioden gegen VCC und GND. Siehe Datenblatt.

Autor: mhh (Gast)
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Axel schrieb:
> Habe noch ein kleines Verständnisproblem. Falls eine höhere Spannung
> auftritt wird diese durch die Zenerdiode gegen 5V abgeleitet.  ...

Deshalb muß der durch den Vorwiderstand fließende Strom kleiner sein als 
der Betriebsstrom des Controllers damit das funktioniert. Die Größe (und 
natürlich die Belastbarkeit) des Vorwiderstandes bestimmt also die 
mögliche Höhe der Überspannung am Eingang.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Zenerdioden am Eingang haben das Problem das sie schon vorher leiten und 
du dann den Eingangsbereich nicht mehr voll nutzen kannst. Besser ist es 
du machst an der Stelle der beiden Z-Diode Schottkydioden rein. Das 
ausnutzen der Eingangskappdioden des ICs verschlechtert im Leitfall die 
Eingangsströme der anderen Analogeingänge.

Gruss Helmi

Autor: Hannes (Gast)
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>Das
>ausnutzen der Eingangskappdioden des ICs verschlechtert im Leitfall die
>Eingangsströme der anderen Analogeingänge.

Wo steht das?

Die "Eingangsströme der anderen Analogeingänge" sind nahe Null.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Zenerdioden am Eingang haben das Problem das sie schon vorher leiten und
> du dann den Eingangsbereich nicht mehr voll nutzen kannst. Besser ist es
> du machst an der Stelle der beiden Z-Diode Schottkydioden rein.

Darum macht er ja 4,7V-Dioden rein.
Um 2,5V mit Schottkydioden zu erreichen braucht er ja locker 12 Stück+ 
in Reihe.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Eine Schottkydiode gegen + eine gegen GND.



>Die "Eingangsströme der anderen Analogeingänge" sind nahe Null.

Normalerweise ja. Aber in dem Fall wenn die Kappdioden leitend werden 
nehmen die Leckströme der anderen Eingänge zu.

>Wo steht das?

Das steht zwar nicht im Datenblatt wurde aber durch eigene Messungen 
bestätigt.

Autor: MaWin (Gast)
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> Nach langen Suchen bin ich auf die Schaltung im Anhang gestoßen.

Aber falsch abgezeichnet ?

http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Es sind kein Z-Dioden, auch keine Zehnerdioden, sondern normale Dioden.

12V hält der Eingang locker aus, es würden ja nur 700uA fliessen, er ist 
für 100V gebaut, und hält kurzzeitig mehr aus.


Ich weiß auch nicht, was sie SB1100 an den 1k soll, die macht doch nur 
deine Messwerte temperaturabhängig ungenauer.
Wenn an den 1k mal 12V angelegt werden, geht doch nichts kaputt, es 
fliessen nur 7mA in die Schaltung und "sparen" dort Netzteilstrom (ich 
geh mal davon aus, dass deine Schaltung mehr als 7mA vberbraucht, wenn 
sie weniger braucht, könnte eine Z-Diode als Überspannungsschutz 
sinnvoll sein).

Wenn es dir also nur um 12V geht,

GND--NTC--+--1k--5V
          |
          +--10k-- uC-Eingang

Der 10nF kann trotzdem nützlich sein, wenn deine Leitung lang ist und 
Mittelwellensender einfängt.

Aber gegen Blitzschlag hilft das nicht, wenn die Leitung so massiv 
überspannungsgefährdet ist, musst du mehr nachrüsten.

Autor: Axel (Gast)
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Vielen Dank für die reichen Antworten. Ihr habt mir mal wieder super 
weiter geholfen! ;)

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