Frage zu analoger Schutzschaltung für µC-Eingang

Gast #2199875
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Hallo!

Die angehängte Schaltung habe ich im Internet entdeckt 
(www.acxsynth.com) als Schutzschaltung für den digitalen Eingang eines 
PIC.

Die Eingangsspannung kann von -15 bis +15 Volt betragen, wobei nur die 
positive Spannung relevant ist. Der Klinkenstecker kann während des 
Betriebs aus- und eingesteckt werden, deshalb muss die Schaltung 
einigermaßen kurzschlusssicher sein.

Ist diese Schaltung geeignet, einen Atmega digital-Eingang zu schützen 
und hat diese Vorteile gegenüber einer Clampdioden-Schutzschaltung?

Könnt ihr mir bitte als Nicht-analogiker die Funktion erklären?

Der 10k am Eingang ist wohl der Basis-Widerstand? Der 330k 
möglicherweise eine Art Pulldown um bei offenen Eingang unerwünschte 
Einstrahlungen zu verhindern? Ist die Zenerdiode nötig, es dürfte doch 
auch eine 1N4148 zum Sperren negativer Spannungen reichen?

Wutzel freut sich auf jede Antwort.
Angehängte Dateien:
Gast #2199940
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Eher Unsinn, wie man an der 4V7 Z-Diode an der Basis erkennen kann.
Wenn die Spannung von druassen WIRKLICH nur +15V..-15V betragen klann, 
tut es ein simpler Vorwiderstand, durchaus 100k, und die internen 
Schutzdioden des uC.

Wenn von aussen noch Störungen mit hohen Freqtenzen reinkommen (Kabel 
als UKW Empfangsantenne), sollte man noch eine Drossel in der Leitung 
oder einen Kondensator nach Masse davor schalten.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
#2200046
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@  Wutzel (Gast)

>(www.acxsynth.com) als Schutzschaltung für den digitalen Eingang eines
>PIC.

Ziemlicher Overkill.

>Die Eingangsspannung kann von -15 bis +15 Volt betragen, wobei nur die
>positive Spannung relevant ist. Der Klinkenstecker kann während des
>Betriebs aus- und eingesteckt werden, deshalb muss die Schaltung
>einigermaßen kurzschlusssicher sein.

Ist sie.

>Ist diese Schaltung geeignet, einen Atmega digital-Eingang zu schützen

Ja.

>und hat diese Vorteile gegenüber einer Clampdioden-Schutzschaltung?

Eher weniger.

>Könnt ihr mir bitte als Nicht-analogiker die Funktion erklären?

Der 10k am Eingang ist wohl der Basis-Widerstand?

Ja, und gleichzeitig Strombegrenzung

> Der 330k
>möglicherweise eine Art Pulldown um bei offenen Eingang unerwünschte
>Einstrahlungen zu verhindern?

Quasi, aber eher, um Leckströme anzuleiten.

> Ist die Zenerdiode nötig, es dürfte doch
>auch eine 1N4148 zum Sperren negativer Spannungen reichen?

Ja.

MfG
Falk
Gast #2200290
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>naja... mit der SChaltung kann mein eine Fremdversorgung über die
>Clampingdioden praktisch ausschließen. Kann also gar nicht mal soooo
>verkehrt sein.

Also, ich finde die Schaltung jetzt auch nicht supersinnlos.

Über den Nutzen der 4V7-Zener kann nur spekuliert werden. Da sie 
DC-mäßig unsinnig ist, kann man vermuten, daß da vielleicht die 
Sperrschichtkapazität mitgenommen werden sollte, um für den Transistor 
die Anstiegszeit zu begrenzen, also eine Art ESD-Schutz für Arme. 
Ansonsten reicht natürlich auch eine 1N4148.
Moderator #2200406
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Der Autor von http://www.acxsynth.com scheint sich selbst nicht ganz
über diese Diode im Klaren zu sein. Die Schutzschaltung taucht in
mehreren seiner Schalt- und Bestückungspläne auf, mal mit 4,7V-Z-Diode,
mal mit 4,8V-Z-Diode (??), mal mit 1N4148 und mal ganz ohne. An einer
Stelle schreibt er auch, die Z-Diode sei "facultatif". Auch die
verwendeten Widerstände variieren stark. wobei die nicht arg kritisch
sind. Aber nur selten stimmen die Werte im Schaltplan mit denen im
Bestückungsplan überein.

Ich würde eine 1N4148 nehmen, damit sich unsere Nachkommen, wenn sie
eine Tages deine Schaltung ausgraben, nicht wieder die Köpfe zerbrechen
müssen ;-)
Gast #2200762
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> Da der Transitor nur 5v Ube  aushällt

Kaum. Schon bei 1V Ube wird er kaputt sein.
Du meinst Ubereverse, die ist aber durch die Diodenfunktion der Z-Diode 
schon auf -0.7V begrenzt.
Es würde auch nichts ausmachen, so lange ein Vorwiderstand dran ist der 
den Strom begrenzt, denn in Reverse-Richtung beginnt er dann zwar bei 
6-7V zu leiten, aber nicht anders als eine Z-Diode auch. Verpolate 
BE-Diodenstrecken von Transistoren werden öfters mit Absicht als 
Z-Dioden benutzt. Daß der Transistor danach eventuell etwas mehr rauscht 
spielt in der Anwendung als Digitalschalttransistor keine Rolle.

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