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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik spannungswandler bauen


Autor: Mike C. (whitecrane22)
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Hallo zusammen,
ich habe zwei Fragen zum Thema Spannungswandler. Es gibt welche wie den 
Adafruit 4 Channel level shifter, der so ähnlich aufgebaut ist wie diese 
Schaltung 
http://playground.arduino.cc/uploads/Main/i2c-leve...

Was mir auffällt, in der verlinkten Schaltung ist nirgendwo die Masse zu 
sehen. Wo hängt diese nun?

Außerdem sind in der Skizze pullups für die scl und sda Leitungen. Die 
fertigen Level shifter haben diese auch aber wozu? Fast jede 
mikrocomputer wie Raspberry oder BeagleBone haben intern bereits 
pullups...

: Verschoben durch Moderator
Autor: Uwe K. (kwe)
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Hallo Michael,

die Masse ist wohl ausserhalb des Screen-Shots geführt. Sie fehlt halt 
in der Darstellung. Die Masseverbindung zwischen den Systemen 
unterschiedlicher Spannung ist für die Funktion des I2C-Bus zwingend 
erforderlich.

Die Pull-Ups in den Controllern sind mit ca. 50..100kOhm zu hochohmig. 
Da in der Regel die I2C-Signalausgänge als Open-Drain ausgeführt werden, 
würde die Signalflanke von Null nach High, wegen der kapazitiven 
Belastung der Busleitungen, zu lange dauern.

Schau mal bei NXP (ehemals Philips) ins I-Net Portal. Dort gibt es 
Beschreibungen zum I2C-Bus(techn. Daten, Eigenschaften, Timing, 
Berechnung und Dimensionierung der Pull-Up Widerstände passen zur 
Bus.Kapazität).

MfG
Uwe K.

Autor: Mike C. (whitecrane22)
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OK, danke. Und die Masse klemme ich direkt an den scl und sda Leitungen?

Bausteine wie Dacs und ADCs betreibe ich auch ohne pullups oder ist das 
hier anders als bei einem Pegel Wandler?

Autor: MaWin (Gast)
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Michael C. schrieb:
> Und die Masse klemme ich direkt an den scl und sda Leitungen?

Na das wäre wohl blöd, dann würden SDA und SCL nicht mehr funktionieren.
Die Schaltung braucht halt keine Masse. Deine anderen ICs schon, aber 
das muss ja hier nicht aufgemalt werden.

> Bausteine wie Dacs und ADCs betreibe ich auch ohne pullups oder ist das
> hier anders als bei einem Pegel Wandler?

Erst mal ist die Schaltung kein richtiger Pegelwandler, sondern eher ein 
Pegelbegrenzer. Wenn 5V als Signal reingehen, kommen halt nur 3.3V als 
Signal wieder raus, kamen 3V rein gingen nur 3.3V raus und nicht 5V. 
Wenn aber der Empfängerchip seine Schaltschwelle bei VCC/2 hatte, von 5V 
aus 2.5V, dann bleibt die da und die 3.3V des anderen müssen ausreichen. 
Passt ja normalerweise auch.

Als IC heisst diese Art der Spannungsbegrenzung IDT QuickSwitc
http://www.idt.com/products/memory-logic/bus-switc...

Ohne pull ups. Die sind wohl speziell für den I2C Bus vorgesehen.

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
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Michael C. schrieb:
> Und die Masse klemme ich direkt an den scl und sda Leitungen?

Natürlich nicht. Du mußt einfach GND von Schaltung 1 und von Schaltung 2 
verbinden und die Schaltung von oben so, wie dort eingezeichnet. Dann 
geht das vernünftig. Das habe ich hier auch so gemacht.

MfG Paul

Edith sagt: Die Überschrift ist irreführend. "Pegelwandler bauen" hätte 
es mehr getroffen.

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