Hallo Leute,
ich lege etwa 10-15 VDC (nicht KFZ- Umgebung) über die Kombination eines
1k Widerstandes in Reihe und einer 5,1V SMD Z-Diode direkt parallel an
den Eingang eines Microcontrollers. Der Mikrocontroller läuft auf 5,0
Volt.
Nun habe ich am Eingang des Mikrocontrollers aber 5,18 Volt und dies
erscheint mir fast kritisch, auch wenn das Datenblatt als Maximum Vcc
+0,5V angibt.
Was kann ich tun oder ist das tatsächlich völlig in Ordnung? Eventuell
den Vorwiderstand der Z-Diode ändern? Auf welchen Wert? Oder besser eine
4,7V Z- Diode verbauen?
grundsätzlich ist das sicher möglich, aber das layout ist bereits
fertig. testaufbau erfolgte mit bedrahteten komponenten und da haben die
5v1 dioden tatsächlich eher 5,0v erzeugt in dieser kombination. leider
zeigen die smd-dioden da andere reaktionen. :-(
Wenns ein AVR sein solte: is wurscht (würde ther. sogar ohne z-Diode
gehn), die internen dioden ima AVR begrenzen wirksam auf was
veträgliches (solange vcc richtig is). Atmel verwendet das sogar in
einer appnote (war iwas für zero-crossing, nummer weiss ich nimmer)....
Henk schrieb:> Was kann ich tun oder ist das tatsächlich völlig in Ordnung? Eventuell> den Vorwiderstand der Z-Diode ändern? Auf welchen Wert? Oder besser eine> 4,7V Z- Diode verbauen?
Z-Dioden haben eben keinen scharfen Knick. Mit einem höheren
Vorwiderstand geht die Spannung an der Z-Diode runter. Der genaue Wert
ist aber auch von der Temperatur und dem einzelnen Exemplar abhängig.
Durch den höheren Widerstand wird aber u.U. deine Flanke langsamer - es
wäre zu prüfen, ob das noch passt.
Du kannst bedenkenlos auch die 4,7V Z-Diode nehmen. Schau mal im
Datenblatt, ab wann der Eingang HIGH erkennt. Beim ATMEGA128 ist das
z.B. der Wert 0.6*VCC, also oberhalb 3V wird sicher HIGH erkannt. Damit
hast du ausreichend Luft.
Aber auch die 5.18V sind noch völlig in Ordnung - sie sind unterhalb der
Maximum Ratings.
Henk schrieb:> auch wenn das Datenblatt als Maximum Vcc> +0,5V angibt.
Das kling mekwürdig. Schau mal bei "Absolute Maximum Ratings".
Bei den Atmegas steht da z.B. 6V. Dann hättest du kein Problem.
Wenngleich natürlich diese z-Dioden Schaltung grober Unfug ist
und nur bdeingt funktionieren wird.
Klaus
warum ist diese z-dioden schaltung grober unfug? das wird häufig so
praktiziert. beim attiny2313 steht im datenblatt bei absolute maximum
"high" vcc+0,5v
Henk schrieb:> warum ist diese z-dioden schaltung grober unfug? das wird häufig so> praktiziert.
Überlege mal was passiert, wenn die 15V über 1k anliegt und der µC noch
nicht versorgt wird (auch wenn nur kurze Zeit beim Einschalten). Dann
fließen 15mA in den Eingang, das ist schon etwas heftig.
Warum kannst Du den Widerstand nicht größer machen, damit der Strom <1mA
bleibt? Dann bist im grünen Bereich. Falls Du den Strom als Last für die
10...15V braucht, nimm 1k direkt nach GND und z.B. 22k zum Eingang.
Gruß Dietrich
Klaus De lisson schrieb:> Henk schrieb:>> auch wenn das Datenblatt als Maximum Vcc>> +0,5V angibt.>> Das kling mekwürdig. Schau mal bei "Absolute Maximum Ratings".> Bei den Atmegas steht da z.B. 6V.
Aber nur für VCC. Alles Andere bezieht sich auf VCC, welche selber bis
5.5V spezifiziert ist.
Dietrich L. schrieb:> Henk schrieb:>> warum ist diese z-dioden schaltung grober unfug? das wird häufig so>> praktiziert.>> Überlege mal was passiert, wenn die 15V über 1k anliegt und der µC noch> nicht versorgt wird (auch wenn nur kurze Zeit beim Einschalten). Dann> fließen 15mA in den Eingang, das ist schon etwas heftig.
Falls dieser Betriebsfall möglich ist, dann spendiert man eine
Schottky-Diode zwischen dem Eingang und VCC. Die hält die Überschreitung
sicher unter 0.5V.
Trotzdem ist die Frage warum:
Henk schrieb:> ich nutze in diesem falle nur 1kR und kann auch nicht viel höher gehen.
Warum kann er nicht höher als 1K gehen?
Entweder verschweigt der TO wieder etwas das wesentlich sein könnte oder
er geht von falschen Voraussetzungen aus.
weil dieser widerstand in meinem andwendungsfall einen wesentlichen teil
des pull-down (NICHT UP!) widerstandes darstellt. ich habe aber ja die
z-diode, also würden keinesfalls mehr als 5v am eingang des controllers
anliegen?!
Henk schrieb:> oder sind diese 5volt trotzdem problematisch, wenn der mikrocontroller> gerade nicht mit spannung versorgt wird?
War schon beantwortet:
HildeK schrieb:>> Überlege mal was passiert, wenn die 15V über 1k anliegt und der µC noch>> nicht versorgt wird (auch wenn nur kurze Zeit beim Einschalten). Dann>> fließen 15mA in den Eingang, das ist schon etwas heftig.>> Falls dieser Betriebsfall möglich ist, dann spendiert man eine> Schottky-Diode zwischen dem Eingang und VCC. Die hält die Überschreitung> sicher unter 0.5V.
Mal so eine Zwischenfrage zu einer anliegenden Eingangsspannugn bei
sonst abgeschaltetem µC: Wenn die Versorgungsspannugn abgeschaltet ist
und ich 15V über 1k an den Eingang anlege, dann wird doch über die
Schutzdiode VCC gespeist. Dann müsste doch die (+5V) Versorgungsspannung
den µC zum Booten bringen. Anders formuliert kann das Anlegen einer
ausreichend hohen Spannung am abgeschalteten µC ungewünschte Zustände
produzieren, oder habe ich einen Denkfehler?
Kevin K. schrieb:> nders formuliert kann das Anlegen einer> ausreichend hohen Spannung am abgeschalteten µC ungewünschte Zustände> produzieren
Ja. Über den Widerstand und die interne Diode wird der hoffentlich
vorhandene Pufferkondensator in der Betriebsspannung aufgeladen. Kommt
die Spannung über die Brown-Out-Schwelle, startet der AVR. Entweder
zieht er soviel Strom, dass die Spannung wieder absinkt und er stoppt,
oder die Spannung wird auf die 4,7 - 0,5 V begrenzt und der AVR macht
irgendwas.
Auf jeden Fall können da komische Sachen passieren. Verhindern kannst Du
das, indem Du die Versorgungsspannung durch einen Widerstand belastest,
so dass die nicht hochlaufen kann. Aber da ist Dein 1kohm schon wieder
recht klein.
Wenn Du den 1kohm als Pull-Down brauchst, solltest Du wie oben
beschrieben, den R direkt nach GND legen und zum Pin des AVR mit 10k
oder mehr gehen. Das sollte auch im bestehenden Layout gehen, den 1kohm
zum Pin ersetzen und dafür 1kohm gegen GND schalten ist ja nicht so viel
Aufwand.
