Hallo, ich bin noch relativ neu in der Materie und hätte 2 grundlegende Verständnisfragen zu Widerständen, wie sie in einer einfachen Schaltung mit einem Atmega, ein paar LEDs und Displays vorkommen sollten. 1. Wie penibel muss man bei der Wahl der Widerstandsgröße sein? Ich lese häufig nur von Zehnerpotenzen, aber wenn man es exakt ausrechnet, liegt der optimale (?) Wert doch bestimmt häufig z.B. bei 5 oder 50 Ohm und nicht bei 1, 10 oder 100. 2. Verringert ein Widerstand nur die Stromstärke oder auch die Spannung? Aus der Schule kenne ich nur die Formel I = U/R, wonach sich durch einen größeren Widerstand ja nur die Stromstärke verringern müsste. Warum ist aber bei den meisten Bauteilen wie LEDs oder Displays nur die Versorgungsspannung angegeben? Wie berechne ich die benötigte Widerstandsgröße, wenn ich nur meine anliegende Spannung und die Bauteilspannung, auf die ich kommen will, kenne? Bedanke mich im Voraus für Antworten! MfG Elias
Elias F. schrieb: > Wie berechne ich die benötigte Widerstandsgröße, wenn ich nur meine > anliegende Spannung und die Bauteilspannung, auf die ich kommen will, > kenne? Zusätzlich mußt du noch den Strom festlegen, der fließen soll. Dann kannst du mit dem Ohmschen Gesetz aus der Spannungsdifferenz und dem Strom deinen Widerstand berechnen. Ob es beim Wert nur auf die Zehnerpotenz oder einen Wert mit einer Genauigkeit von 0,1% ankommt, hängt sehr davon ab, wo der Widerstand in einer Schaltung sitzt.
Elias F. schrieb: > aber wenn man es exakt ausrechnet, liegt > der optimale (?) Wert doch bestimmt häufig z.B. bei 5 oder 50 Ohm und > nicht bei 1, 10 oder 100. Es gibt Zwischenwerte mit den Widerstandswerten nach den E-Reihen. Je nachdem, wie genau es sein muss, kann man auch mehrere zusammenschalten. Elias F. schrieb: > Wie berechne ich die benötigte > Widerstandsgröße, wenn ich nur meine anliegende Spannung und die > Bauteilspannung, auf die ich kommen will, kenne? Das geht nur bei Bauteilen, die mehr oder weniger konstanten Strom brauchen. Bei Controllern ist das zum Beispiel nicht der Fall. Bei den anderen Bauteilen geht die Berechnung über die Spannungsteilerregel.
1. Bei Widerständen gibt es verschiedene Abstufungen, für den einfachen Hausgebrauch reichen Widerstände der E3-Reihe, also pro Dekade 3 logarithmische Widerstandswerte: ... 1 Ohm, 2.2 Ohm, 4.7 Ohm, 10 Ohm, 22 Ohm, etc. Da wir normalerweise mit Spannungsquellen arbeiten(Batterien, Steckernetzteile, etc.) können wir über den Widerstand nur den Strom einstellen/beeinflussen. Die meisten Bauteile sind recht unempfindlich, was den Strom angeht, meist darf nur ein Maximalwert nicht überschritten werden. 2. LEDs haben keine Versorgungsspannung, sondern nur eine Flussspannung, kannst du dir IDEALISIERT vorstellen wie eine Stufe. Beispiel: rote LED mit 2V Flusspannung bedeutet dann, dass die LED unter 2V einen unendlichen Widerstand hat und dann ab 2V den Widerstand auf 0 Ohm ändert. Dann musst du den Strom natürlich auf den Betriebsstrom begrenzen. Betriebsstrom sollte natürlich kleiner dem maximal zulässigen sein (Datenblatt). Beispielrechnung: 9V Batterie als Spannungsquelle, 2V Flusspannung, 10mA sollen durch die LED Fließen: => U=R*I <=> 9V-2V = R *0.010A <=> R=(9V-2V)/0.01A=7V/0.01A=700 Ohm wir haben dann als Widerstand zur Auswahl(E3-Reihe): 470 Ohm oder 1000 Ohm. Nachrechnen ergibt dann für 470 Ohm ca 15mA und für 1000 Ohm 7mA. Wenn für die LED als Maximalstrom 15mA angegeben sind(Datenblatt) dann wird 470 Ohm schon gefährlich und man sollte 1000 nehmen. Wenn man schlau ist kommt man auf die Idee und schaltet 470 und 220 in Reihe und erhält 690 Ohm, was ja sehr nah an den gewünschten 700 Ohm ist. Bei Modulen oder ICs mit Versorgungsspannung (wie das Display) in deinem Beispiel, musst du nur eine passende Versorgungsspannung bereitstellen, die Schaltung ist bereits dafür ausgelegt. Deine Spannungsquelle muss lediglich in der Lage sein, den benötigten Strom liefern zu können. Beispiel1: ein Tauchsieder am 9V Block wird so niederohmig sein, dass deine Batterie den benötigten Strom nicht liefern kann und in der Folge die Spannung über den Tauchsieder einbricht (<<9V). Beispiel2: zum Verständnis der Versorgungsspannung, stell dir vor du nimmst die LED von oben und den Widerstand, lötest diese passend zusammen und gießt sie in ein Gehäuse. Dieses so geschaffene Bauteil benötigt nun eine Versorgungsspannung von ca. 9V. Es ist ja eine fertige (wenn auch sehr einfache) Schaltung "drin" und man muss sich um nichts anderes kümmern, außer dass die Spannungsquelle 15mA bei 9V liefern können muss.
Die ungenauesten Widerstände in uProz. Schaltungen dürfen wohl die Pull-Ups sein/werden. Da muß was dran sein an diesem Eingang, sonst bekommt man beim Einlesen des Registers jedes mal andere floatende Werte. Aber die Prozessoren haben heute viele/alle programmierbar an- und abschaltbare Pull-Ups. Die genauesten Widerstände braucht man bei Referenzspannungen in vielstelligen Voltmeterschaltungen, da muß sogar der Tempco/ Temperaturgleichlauf gepaart werden. Generell brauchen die Analogfritzen oft genaue Widerstände. Meine häufigsten Widerstände in uProz. Schaltungen waren bis jetzt. 4k7 1k 10k 47k 100k Bei der Berechnung von LEDs habe ich es auch gerne wenn der subjektive Helligkeitseindruck von den Leds die in einer Reihe liegen und unterschiedliche Farben haben einigermaßen gleich ist. Dazu sind aber noch mehr Werte im Datenblatt einzusehen als der Maximalstrom.
Werner Schubert schrieb: > Meine häufigsten Widerstände in uProz. Schaltungen waren bis jetzt. > 4k7 1k 10k 47k 100k 100k eher nicht, dafür aber 33Ω.
Die wichtigste Erkenntnis ist das die Genauigkeit meist völlig unbedeutend ist. Es is völlig wurscht ob Du für eine LED einen 330om oder 420ohm Widerstand verwendest, solange Du unterhalb z.B, der üblichen 20mA bleibst z.B. Wenn Du Dir komplexe Schaltungen ansiehst, findest Du etliche Widerstände. Die sind natürlich nie optimal oder genau. Das Zusammenspiel machts, Das gleiche auch bei Spannungsteilern und dem schelchten Tempreaturverhalten von Widerständen. Hat er bei 20° 100Ohm und bei 100° 110Ohm ist das völlig egal, weil ein Spannungsteiler üblich aus mind. zwei Widerständen besteht. Dieser zweite Widerstand änder eben seinen Widerstand genau wie der erste also z. ein von 100 auf 110 und der zweite und 10 auf 11..das Ergebnis am end bleibt das Selbe, weil das Teilungsverhältnis sich nicht ändert. Natürlich gibnt es später noch Feinheiten und Unterscheide wie Kohle und metallschicht und Präzisionswiderständen, das gleiche gibt es dann auch bei Dioden etc pp. Aber das eeignet man sich später an, wenn die ersten Erfolge da sind :-) Denn so wirklich kompliziert ist es nicht, solange man erstmal bei den Grundlagen bleibt, und versteht, warum es so ist, dann kann man vieles auch schlussfolgern ohne es je ausprobiert zu haben
Danke! Das hilft mir schon mal enorm weiter. Brauche ich für die ersten Experimente unbedingt einen Stützkondensator? Seit ich dieses Bild gesehen habe, bin ich mir überhaupt nicht mehr sicher ob ich da wirklich so viel falsch machen kann: http://www.rn-wissen.de/images/c/c9/Avr8.jpg
Elias F. schrieb: > Brauche ich für die ersten Experimente unbedingt einen Stützkondensator? Wenn du irgendetwas mit Digitalelektronik machen möchtest, sind die wichtiger als Widerstände. Mikrocontroller spielen ohne gerne mal verrückt.
Elias F. schrieb: > http://www.rn-wissen.de/images/c/c9/Avr8.jpg Toller Link. Der wird umgelenkt auf http://www.roboternetz.de/images/ersatzbild.gif
Oh, wusste nicht dass da so eine raffinierte Sicherung eingebaut ist. Ich meinte das Bild rechts oben: http://www.rn-wissen.de/index.php/AVR-Einstieg_leicht_gemacht Jedenfalls danke für die Antworten. Ich melde mich wieder wenn ich weitere Fragen habe (was sehr wahrscheinlich der Fall sein wird).
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.