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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zufällige Ausgangsspannungen bei TXB0108PWR


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Autor: Sebastian L. (arakis)
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Hallo,
ich muss ein 3.3V Ausgangspegel (von einem Raspberry Pi) zu einem 5V 
Ausgangspegel transformieren. Dazu nutze ich einen TXB0108PWR. Wenn ich 
Spannungsmessungen durchführe (Fluke 289 Multimeter), erhalte ich mal 5V 
und mal 2.6V angezeigt. Aber es schwankt nicht während der Messung, 
sondern nur wenn ich die Messspitze neu aufsetze. Dann gibt es eine ca. 
30% Change, dass statt 5V nur 2.6V rauskommen. Beim Low-Pegel ist alles 
in Ordnung, der Ausgangspegel ist dann auch ebenfalls immer Low.

Ich verzeifel langsam. Woran könnte das liegen?
- Laut Datenblatt braucht der TXB0108PWR keine Pull up/down Widerstände
- Egal ob die Ausgangsleitung an einem IC "angeschlossen" ist oder frei 
liegt, das Problem tritt gleichermaßen auf.
- Der die 5V-Leitung ist an einem TPIC6C596 angeschlossen. Leider 
bekomme ich oft nur "Random" Werte, weil die Pegel nicht klar sind.
- Egal ob das Ausgangssignal 2.6V oder 5V ist, der 3.3V Eingang ist 
immer konstant. Mit einem zweiten Multimeter parallel nachgemessen.

Lieben Gruß,
Sebastian

Autor: Sebastian L. (arakis)
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Ich habe den TXB0108 mal auf eine "leere" Platine einzeln gelötet (ok, 
natürlich mit Abblockkondensator und OE-Widerstand), um das Konstrukt 
mal einzeln zu testen. Es tritt ebenfalls auf. Aber in einem Test-Kit 
von Adafruit (dedizierte TXB0108-Development-Platine) tritt es nicht 
auf.

Meine leere Platine hat keinerlei Kurzschlüsse (ist von einer Firma 
gefertigt), ich verstehe nicht warum es auf meiner Platine zu Fehlern 
kommt, aber sonst nicht.

Im Netz habe ich irgendwas von Kapazität in den Leitungen gelesen:
http://e2e.ti.com/support/interface/etc_interface/f/391/t/113783.aspx
Weiß damit aber jetzt nicht viel anzufangen, geschweige denn, wie es zu 
lösen wäre.

Lieben Gruß,
Sebastian

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Ich vermute, dass das kein Problem des ICs ist, sondern des Messgeräts. 
Die Messgeräte haben oft Dual-Slope-Wandler, die zwar sehr genau, aber 
langsam sind. Wenn sich während eines Messzykus die Spannung ändert,gibt 
es erstmal einen Wert aus, der zwischen der Anfangs- und Endspannung 
liegt.

Wie verhält sich denn das Messgerät wenn du an die 5V Versorgung gehst ? 
Ich vermute mal ähnlich.

Autor: Johannes O. (jojo_2)
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Ich hab solche Pegelwandler (kleinere Version TXB0104) auch schonmal bei 
Einplatinencomputer eingesetzt (konkret mit einem PandaBoard).

Dort hab ich SPI von 1.8V auf 5V umgesetzt bzw. auch wieder andersherum. 
Hat auch im MHz Bereich stets problemlos funktioniert, da gabs nie 
Probleme.

Hast du ein Oszilloskop zur Verfügung? Dann könnte man sehen was da 
wirklich passiert.

Autor: Sebastian L. (arakis)
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Hallo Johannes,
ein Oszilloskop habe ich leider nicht, aber mein mein MM hat eine 
Diagramm-Funktion:

Aufzeichnen gestartet und ca. alle 2 Sekunden die Messspize aufgesetzt 
und dan wieder abgesetzt. Per Zufall kommt da mal 3V und mal 5V bei 
raus.

PS: Ich seztze den Chip auf für ein OLED-Display ein, da klappt es 
tadellos. Irgendwie scheine meine Platine verhext.

Ich habe mal Material zur berüchtigten Platine angehangen.

PS 1: Ich weiß, die Leitungsführung ist grauenvoll.
PS 2: Die eine Lötstelle von Widerstand ist nicht richtig gelötet, denn 
ich habe ein paar Tests gemacht (ausgelötet etc.). Egal ob mit oder ohne 
Widerstand, das Ergebnis ist das gleiche.
PS 3: Wo am IC2 das Kuper zu sehen ist, nein, da gibt es keinen 
Kurzschluss ;) Ist nur etwas vom Lötstopplack abgegangen, beim Verwenden 
der Entlötlitze.

Lieben Gruß,
Sebastian

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Wenn du die Meßspitze aufsetzt und das Gerät 2,6 Volt anzeigt, bleibt es 
dann auf 2,6 V bis du die Spitze wieder absetzt oder zeigt es nur kurz 
2,6 V an und dann 5 V ?

Autor: Sebastian L. (arakis)
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Hallo Jobst,
ich hatte deine vorherige Antwort völlig übersehen.

Sie bleibt bei 2.6V (beim dem Test oben sind es ca. 3V, da quasi leere 
Platine). Ich nutze ein Fluke MM, ich denke kaum dass es dort zu 
nennenswerten Messfehlern kommt ;)

Sie bleibt konstant bei 2.6V (bzw. 3V). Setze ich sie ab und erneut auf, 
besteht kommen dann entweder erneut 2.6/3V bei raus, oder 5V (reiner 
Zufall). 5V bleiben dann übrigens auch dauerhaft. Der Ausgangspegel ist 
also mal 2.6V und mal 5V (VCCA ist übrigens 3.5V), 50:50 Chance 
jedesmal.

Lieben Gruß,
Sebastian

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Dann kann ich mir das nur so vorstellen, dass sowohl das Messgerät als 
auch der IC-Pin extrem hochohmig sind und sich zusammen mit der Platine 
wie ein Kondensator verhält. Mit dem Aufsetzen der Spitze wird eine 
zufällige Ladung eingebracht oder abgeleitet, die dann für eine Weile 
bleibt. Mach mal das Messgerät durch einen Parallelwiderstand etwas 
weniger hochohmig, und schau wie es sich dann verhält.

Autor: Frank K. (fchk)
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Ich tippe mal darauf, dass dieser Baustein allergisch auf zu hohe 
kapazitive Lasten reagiert, da diese die automatische 
Richtungsumschaltung stören. Mit dem Aufsetzen der Probe kommt da noch 
plötzlich eine weitere kapazitive Last dazu, und das triggert den 
Umschaltmechanismus. Wie steht es im Datenblatt: "In a dc state, the 
output drivers of the TXB0108 can maintain a high or low,
but are designed to be weak, so that they can be overdriven by an 
external driver when data on the bus starts flowing the opposite 
direction."

Meine Empfehlung: Wenn Du die Bidirektionalität nicht brauchst, und in 
diesem Fall ist das definitiv der Fall, dann lass die Finger von diesen 
Dingern und nimm unidirektionale Buffer. Da kannst Du das Problem nicht 
haben, die Treiber sind stärker, und es wird dann auch noch billiger.

fchk

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