Hi!
Ich habe folgendes Problem:
Ich moechte einen uC mit einem BT IC ueber UART verbinden. Der uC wird
mit 5V betrieben, der BT IC mit 3.3V.
Aus diesem Grund habe ich eine Art Poor Man's Pegelwandler gebastelt,
die jeweils auf das andere Niveau regelt...
Kann mir jemand mal sagen, ob das so klappen sollte oder nen
Gegenvoschlag machen?
Der Platz auf der Platine ist wirklich sehr begrenzt... Daher bitte
keine riesige Schaltungen vorschlagen...
Vielen Dank schonmal!
Also es gibt 2 fälle.
Eingang (5V), Ausgang(3,3V)
-> keine maßnahme nötig, die 3,3V werden auch in einem 5V System als
high erkannt
Eingang (3,3V), Ausgang(5V)
-> meist reicht ein Widerstand in Reihe, dadurch fliesst dann ein Strom
über die dioden an den eingängen nach vcc
--> Größe des Widerstandes hängt von den Werten im Datenblatt ab
Laut uC Datenblatt widr HIGH erst ab 4V erkannt...
Nach von 5V auf 3.3V koennte man einen Widerstand verweden, aber ich
kann keine Groesse finden, um den passenden Wert des Widerstandes zu
berechnen, von dem die unnoetige Spannung abfallen soll....
Die Spannung am Emitter wird in der obigen Schaltung jeweils um 0,7V
niedriger sein als die an der Basis. Und das lustigerweise unabhängig
von der Spannung am Kollektor. Ist das für dich ok?
>> Laut uC Datenblatt widr HIGH erst ab 4V erkannt...
Was ist das für ein uC?
>> ich kann keine Groesse finden, um den passenden Wert des Widerstandes>> zu berechnen,
Wenn du "nur" einen Serienwiderstand verwendest, dann wird bei 5V die
Schutzdiode des BT-ICs zu leiten beginnen. Die darf nicht kaputt gehen,
da würde ich ohne das datenblatt gesehen zu haben mal 5 mA ansetzen.
Damit muß der Widerstand etwa (5V-3,3V+0,6V)/5mA = 220 Ohm groß sein.
> Spannungsteiler der Marke 3k3 in Reihe mit 1k8 ist zu schwer? Wow...
Evtl. zu hochohmig?
Das hatte ich Anfangs auch fuer 5V --> 3.3V vorgehabt. Jedoch loest das
ja nicht das Problem um von 3.3V auf 5V zu kommen.
Irgendwelche Voschlaege dafuer?
Falls mein Schaltungsvorschlag nicht gehen sollte, bitte begruenden und
nicht nur sagen: "Geht nicht!" ;-)
Lothar Miller schrieb:
> Die Spannung am Emitter wird in der obigen Schaltung jeweils um 0,7V> niedriger sein als die an der Basis. Und das lustigerweise unabhängig> von der Spannung am Kollektor. Ist das für dich ok?>
Ja, ich weiss, das hier 0,7V wegen der Schwellenspannung verloren gehen.
Aber das sollte noch tolerierbar sein... Der BT IC erkennt HIGH ab 2V.
Somit ist 2.6V voellig im Rahmen =).
>>> Laut uC Datenblatt widr HIGH erst ab 4V erkannt...> Was ist das für ein uC?>
Der uC ist ein R8C und laut Datenblatt moechte er HIGH mit 0.8*VCC
sehen...
>>> ich kann keine Groesse finden, um den passenden Wert des Widerstandes>>> zu berechnen,> Wenn du "nur" einen Serienwiderstand verwendest, dann wird bei 5V die> Schutzdiode des BT-ICs zu leiten beginnen. Die darf nicht kaputt gehen,> da würde ich ohne das datenblatt gesehen zu haben mal 5 mA ansetzen.> Damit muß der Widerstand etwa (5V-3,3V+0,6V)/5mA = 220 Ohm groß sein.>>> Spannungsteiler der Marke 3k3 in Reihe mit 1k8 ist zu schwer? Wow...> Evtl. zu hochohmig?
Also wenn es tatsaechlich ausreicht nen Spannungsteiler fuer 5V --> 3.3V
zu nehmen, dann mach ich das lieber... Hab halt keine Erfahrung, wieviel
der Pin vom BT IC Strom benoetigt. Aber 5mA scheint ja vernuenftig zu
klingen =)!
> Hab halt keine Erfahrung, wieviel der Pin vom BT IC Strom benoetigt.
Das steht im Datenblatt.
Interessant für die von Michael vorgeschlagene Spannungsteilerlösung
dürfte die Eingangskapazität und die Baudrate sein.
> Aber 5mA scheint ja vernuenftig zu klingen =)!
Das ist der Strom, bei dem das IC vermutlich noch nicht kaputt geht :-o
> Ja, ich weiss, das hier 0,7V wegen der Schwellenspannung verloren gehen.> Aber das sollte noch tolerierbar sein...
Genau lesen: 5V - 0,7V sind 4,3V am BT IC-Pin. Kommt der damit zurecht?
> Der uC ist ein R8C und laut Datenblatt moechte er HIGH mit 0.8*VCC> sehen...
Für 3V nach 5V kommt wohl nur ein TTL- oder HCT-Buffer in Frage. Die
gibts zur Not auch als Single Gate Bausteine.
>> Spannungsteiler der Marke 3k3 in Reihe mit 1k8 ist zu schwer? Wow...> Evtl. zu hochohmig?
Kann man ja anpassen ;)
>Also wenn es tatsaechlich ausreicht nen Spannungsteiler fuer 5V --> 3.3V>zu nehmen, dann mach ich das lieber... Hab halt keine Erfahrung, wieviel>der Pin vom BT IC Strom benoetigt. Aber 5mA scheint ja vernuenftig zu>klingen =)!
Bei SD-Karten reicht mir das immer und hier gehts auch nur um
Datenübertragung, oder? Dann könnte es nur geschwindigkeitsmäßig wenns
in die MHz geht kritisch werden.
Lothar Miller schrieb:
>> Hab halt keine Erfahrung, wieviel der Pin vom BT IC Strom benoetigt.> Das steht im Datenblatt.
Also ich hab das Datenblatt vor mir... hab auch schon damals geschaut,
ob da sowas drin steht... Fehlanzeige. Muss man das in einem gesonderten
Dokument suchen? Der BT IC ist ein LMX9838 von National Semiconductor.
> Interessant für die von Michael vorgeschlagene Spannungsteilerlösung> dürfte die Eingangskapazität und die Baudrate sein.
Wuerde mich auch interessieren. Ich weiss aber nicht um welche Baudrate
es sich hier handelt... Aber je mehr Luft nach oben, umso besser =)!
>> Ja, ich weiss, das hier 0,7V wegen der Schwellenspannung verloren gehen.>> Aber das sollte noch tolerierbar sein...> Genau lesen: 5V - 0,7V sind 4,3V am BT IC-Pin. Kommt der damit zurecht?
Hmm... also laut Datenblatt toleriert er VCC+0.2 als absolutes Maximum
fuer HIGH. Damit sind 4.3V eindeutig zu viel. Aber koenntest Du
erklaeren, warum 5V und nicht 3.3V anliegen? Kommt die Spannung von der
Basis etwa auch durch?
>> Der uC ist ein R8C und laut Datenblatt moechte er HIGH mit 0.8*VCC>> sehen...> Für 3V nach 5V kommt wohl nur ein TTL- oder HCT-Buffer in Frage. Die> gibts zur Not auch als Single Gate Bausteine.
Hab mit sowas noch nicht gearbeitet... Also wie gesagt ist der Platz auf
der Platine begrenzt. Aber solange es in ein SMD Package mit 8 Pins
passt, sollte es gerade noch so klappen =)!
Irgendwie geht der Bearbeiten-Button nicht...
Habe jedenfalls gerade folgenden IC gefunden:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf
Der wandelt bidirektional die Signalpegel zwischen bspw. 3.3V und 5V.
Habe ich das richtige verstanden und kann ich diesen IC verwenden? Oder
habe ich was grundlegendes uebersehen?
Vielen Dank schon mal fuer euren Rat!
> Genau lesen: 5V - 0,7V sind 4,3V am BT IC-Pin. Kommt der damit zurecht?
Wenn das nicht gehen sollte, dann klappt folgende Schaltung etwa auch
nicht? Das zieht den Reset Pin vom BT IC. Ist auch 5V an der Basis und
soll auf 3.3V schalten...
Hatte das urspruenglich mit nem R in Reihe, aber das war mir zu
unsicher, weil ich da keine Angabe ueber den Strom finden konnte...
>Irgendwie geht der Bearbeiten-Button nicht...>>Habe jedenfalls gerade folgenden IC gefunden:>http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX3372E-MAX3393E.pdf>>Der wandelt bidirektional die Signalpegel zwischen bspw. 3.3V und 5V.>Habe ich das richtige verstanden und kann ich diesen IC verwenden? Oder>habe ich was grundlegendes uebersehen?>>Vielen Dank schon mal fuer euren Rat!
Na wenn deine Datenrate nicht die 8Mbps überschreiten sollte die
Pegelwandlung von 3V3/5V0 kein Problem darstellen für diesen IC.
> Wenn das nicht gehen sollte, dann klappt folgende Schaltung etwa auch> nicht?
Wenn du hier an der Basis 5V hast, dann hast du am Emitter 4,3V.
Und dabei ist es ganz egal, was am Kollektor angeschlossen ist.
Es wirkt eigentlich nur die BE-Diode.
Die Antwort ist also: Nein, das klappt so nicht.
Wie kann man das erklaeren? Kann man sich das so vorstellen, dass die
immer die groesste Spannung genommen wird, aber der Strom kommt
groesstenteils von dem Kollektor?
Was waere dann eine moegliche Loesung? Ein R in Reihe? Dann habe ich
wieder das Problem der genauen Dimensionierung...
Nehmen wir mal an du schließt die 5V direkt an die Basis an. Dann hast
du von da aus nach GND die Basis-Emitter-Diode und den Widerstand R27.
Die Diode ist, wie Lothar schon schrieb, das Problem. Wenn du zwischen
R27 und Emitter nur 3.3V haben möchtest beleiben für die
Basis-Emitter-Diode 1.7V. Diodenkennlinien kennst du, oder? Bei 1.7V
hättest du aber einen wahnwitzigen Strom. Dieser Strom kann aber nicht
zustande kommen da ja R27 den Strom begrenzt. Also wird sich eine
geringere Spannung über der Basis-Emitter-Diode einstellen. Dadurch
steigt dann jedoch das einzig flexible Potential: Das Emitterpotential.
Besser wäre es hier einen PNP zu nehmen mit passender Ansteuerung.
>Wenn du zwischen>R27 und Emitter nur 3.3V haben möchtest beleiben für die
Oha, das muss natürlich heißen:
Wenn du zwischen
R27 und GND nur 3.3V haben möchtest beleiben für die
> aber der Strom kommt groesstenteils von dem Kollektor?
Nein, dort kann nichts herkommen, da sind ja nur 3,3V. Der Strom (und
die Spannung) kommt, wie aus Michaels Beschreibung abzuleiten ist, vom
5V-uC-Pin.
R27 ist laut Spec am Reset Pin vorgeschrieben... Bei 3,3V eben. Deswegen
braeuchte ich ja noch nen weiteren R, der erstmal das Netz auf 3,3V
bringt...Wie sollte ich da am besten Vorgehen? Bin grad total
ueberfragt...
Und wie stellst Du dir das mit dem PNP vor? Waere interessant zu sehen,
wie diese Loesung aussieht =)!
Ja genau so hatte ich es auch urspruenglich! Ich frage mich jedoch, ob
hier auch das Problem besteht, dass der Pin zu wenig/ zu viel Strom
bekommen kann... Ich finde in dem Datenblatt einfach nichts mit wieviel
Strom ich den Pin belasten kann...
Ansonsten danke ich schon mal allen, die mir geholfen haben!
Erdin Sinanovic schrieb:
> dass der Pin zu wenig/ zu viel Strom bekommen kann...
Solange du mit der Spannung am BT-Pin im Bereich um 0..3,3V bleibst,
mußt du dir (in erster Näherung) keine Gedanken um irgendwelche
Eingangs-Ströme machen.
Du hast in deiner Zeichnung 2k2 vorgeschlagen... Wenn ich mich nicht
verrechnet habe, kommt dann am BT Pin ca. 2,6V raus... Ist es nicht
besser einen 1k7 zu nehmen? Dann lande ich bei ca. 3,2V...
Beim Reset-Pin würde ich im Idealfall eigentlich erwarten, dass da gar
kein Strom rein oder raus muss (bestenfalls nur um eine Kapazität
umzuladen). Da ist nur das Potential wichtig, dass man da anlegt.
Deshalb findest du wahrscheinlich auch nichts über den Strom mit dem
dieser Pin belastet werden darf.
bzgl. der Widerstände: Wie kommst du auf 2.6V? Meiner einer kommt auf
3.4V (5V*4k7/6k9). Mit einem 1k7 statt einem 2k2 komm ich auf 3.6V
(5V*4k7/6k4). Ob das dein IC mag? However, ich glaub du hast dich
verrechnet ;)
Mist! Ich hab die Spannungsteilerregel vergessen ^^...
Ich hab nur die beiden R ins Verhaeltnis gesetzt und dann geschaut was
bei beiden "abfaellt". Ist natuerlich Murks...
Ok... ich nehm alles zurueck und druecke nochmal die Schulbank =D!
Danke nochmals!
Schaltung.PNG
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