Pegelanpassung von 3 V auf 5 V mit NPN-BC337 geht nicht

#2787121
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Hallo Leute,

ich wollte mir einen einfachen Pegelumsetzer von 3V auf 5V bauen um ein 
SPI-Signal umzusetzen. Ich habe nur BC337 (NPN) Transistoren rumliegen 
und dachte, dass das ja kein Problem sein sollte.
Ich habe es so probiert wie im Schaltplan in der Anlage gezeigt.
Leider klappt das nicht: am Oszi sieht man einmal die Clock mit 3 V und 
die "umgesetzte" Clock mit 5 V. Aber bei Letzterer ist irgendwie eine 
starke Verzögerung zu sehen - so als ob irgendwo ein Kondensatoreffekt 
mit dabei wäre.

Was hab ich denn da falsch gemacht? Könnt man das so auf die Schnelle 
per Ferndiagnose sagen?
Angehängte Dateien:
#2787137
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Oh, das wusste ich nicht. Dachte der BCC337 schaltet mit 10 Mhz oder so. 
Aber stimmt, das ist ja mal wieder abhängig vom Strom. Argh - nicht 
aufgepasst.
Hm...220 Ohm: Dann würden ja egal welche Schaltstellung ich hab immer 
mindestens 22mA fließen (5V / 220 Ohm) - krieg ich das noch irgendwie 
"verbrauchsarmer" hin?

Ich probier mal die SPI-Geschwindigkeit zu reduzieren.

Ach ja: Brauch ich eigentlich R3 und R4 überhaupt?
Gast #2787158
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Verbrauchsärmer geht es mit MOS Technologie, also Mikrochips. Für die 
Umsetzung von 3,3 zu 5V eignen sich die Chips der 74HCT Serie.

Abgesehen davon:

Meistens kannst Du 5V Eingänge auch einfach so mit einer 3,3V Quelle 
beschalten. Schau in die Datenblätter der beteiligten Mikrochips, um zu 
prüfen, ob die Spannungspegel/Schwellwerte passen.

5V Ausgänge bekommst Du bei geringen Übertragungsraten mit einfachen 
Widerständen (z.B. 2,2k Ohm) unter Einbeziehugn der internen 
Schutzdioden auf 3,3V herunter.
                         +---|>|---o +3,3V
                         |
5v Ausgang o----[====]---+---o 3,3V Eingang
                2,2k Ohm

Für UART Signale (zumindest bis 19200 Baud) reicht das in der Regel. Für 
SPI geht es leider nicht so einfach. Da brauchst Du einen Mirkochip, der 
3,3V ausgibt und an seinen Eingängen 5V toleriert.

Viele 3,3V Mikrochips tolerieren 5V. Schau ins Datenblatt. Mit etwas 
Glück brauchst Du gar nichts dazwischen schalten.
#2787172
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@  Andreas D. (andinger)

>Oh, das wusste ich nicht. Dachte der BCC337 schaltet mit 10 Mhz oder so.

Tun sie auch, aber nur, den die Gesamtschaltung stimmt.

>Aber stimmt, das ist ja mal wieder abhängig vom Strom. Argh - nicht
>aufgepasst.

So einfach isse nicht. Und mit deinen 220 Ohm Holzhackerbasiswiderstand 
erhöht man nur die Speicherzeit, die Transistoren werden NOCH langsamer. 
Probier es aus.

>Hm...220 Ohm: Dann würden ja egal welche Schaltstellung ich hab immer
>mindestens 22mA fließen (5V / 220 Ohm) - krieg ich das noch irgendwie
>"verbrauchsarmer" hin?

Ja, mit einem Pegelwandler aus CMOS, 74HCTxx ist dein Freund.

>Ach ja: Brauch ich eigentlich R3 und R4 überhaupt?

Nö.
#2787185
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Stefan schrieb:
> Viele 3,3V Mikrochips tolerieren 5V. Schau ins Datenblatt. Mit etwas
> Glück brauchst Du gar nichts dazwischen schalten.

es geht um ein Display (EA-204-4) das laut Hersteller nur mit 5 V geht 
und der Display-Controller braucht 0.8* VDD um zu schalten. Hab auch 
beim Hersteller mal angerufen: die haben das bestätigt, dass es mit 3V 
nicht funktionieren wird.

Die beste Möglichkeit ist vermutlich wirklich ein Chip - eich könnte es 
z.B. mit einem 74HCT32 machen (OR-Gate). Das Ding kostet bei Conrad 15 
Cent.
Schön :]

Danke für den Tipp!!
Gast #2787408
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Hi

>War das jetzt wichtig? :)

Na ja. Die meisten Displaycontroller kann man problemlos mit 3.3V 
betreiben (auch den deines Displays). Die 5V werden eigentlich nur für 
den Kontrast benötigt. Mit einer negativen Hilfsspannung kann das 
Display dann auch mit Spannungen <5V betrieben werden.
Das geht aber bei deinem DIP nicht, da die Kontrastspannung nicht 
zwischen VCC und GND abgegriffen wird.

An deiner Stelle würde ich ein nichtinvertierendes oder zwei 
invertierende HC-Gatter vorschalten. Ist wahrscheinlich auch 
platzsparender als 3 oder 4 mal deine Schaltung.

MfG Spess

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