Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik uC Ausgangstreiberstärke


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von Heiko S. (Gast)


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Hallo zusammen,

Die I/O Pads eines uC lassen sich ja individuell konfigurieren.
In Datenblättern findet man zu den outputs häufig eine Angabe der PMOS 
oder NMOS Ausgangs Impedanz.
Wie kann ich mir diese Ausgangsimpedanz in einem Ersatzschaltbild 
vorstellen?
Als einfachen pu/pd Widerstand?
Da es sich um eine Impedanz handelt, gehe ich von einer 
Frequenzabhängigkeit aus, welche für meine Anwendung nicht wirklich 
relevant ist.
Ist es dann ausreichend einen seriellen Widerstand anzunehmen?

Vielen Dank im Voraus

von Wolfgang (Gast)


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Heiko S. schrieb:
> Wie kann ich mir diese Ausgangsimpedanz in einem Ersatzschaltbild
> vorstellen?
> Als einfachen pu/pd Widerstand?

Eher als Serienwiderstand zu den FETs. Im Prinzip ist das der 
Kanalwiderstand.

Impedanz ist die Verallgemeinerung von reelem Widerstand auf komplexen 
Widerstand. Das impliziert nicht unbedingt eine Frequenzabhängigkeit 
sondern erlaubt eben deren Beschreibung, auch wenn natürlich jeder reale 
"ohmsche" Widerstand wegen parasitäerer Effekte in Wirklichkeit immer 
komplex ist.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ganz so einfach ist es allerdings nicht. Die Ausgänge wirken eher wie 
eine Konstantstromquelle mit einem geringen Widerstand in Reihe.

Zum Beispiel messe ich bei 5V einen Kurzschlusstrom von 40mA, was 
zunächst 125 Ohm vermuten lässt. Wenn ich den Ausgang nun mit einer LED 
OHNE Vorwiederstand belaste (ja, das tut der LED nicht gut), die 2,2V 
Flusspannung hat, würde ich einen Strom von 22mA erwarten. Tasächlich 
ist der Strom aber deutlich höher, nämlich um die 30mA.

Außerdem hängt die Stromstärke von der Versorgungsspannung ab. Bei 
halber Versorgungsspannung fließt nur noch etwa der halbe Strom.

: Bearbeitet durch User
von Heiko S. (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Die Ausgänge wirken eher wie
> eine Konstantstromquelle mit einem geringen Widerstand in Reihe.

Ja, so stell ich mir die "Schaltung" ebenfalls vor.
Kannst du deine Rechnung etwas detaillierter ausformulieren?

Ist die Ausgangsimpedanz, die in Datenblaettern angegeben wird, der in 
deinem Beispiel genannte Widerstand von 125Ohm?

Vielen Dank und Gruss

von Heiko S. (Gast)


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Heiko S. schrieb:
> Kannst du deine Rechnung etwas detaillierter ausformulieren?
Nicht mehr notwendig!
Hab ich doch noch kapiert :)

von Michael B. (laberkopp)


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Heiko S. schrieb:
> Da es sich um eine Impedanz handelt, gehe ich von einer
> Frequenzabhängigkeit aus

Nein, Impedanz steht allgemein für Widerstandswirkung eines nicht reinen 
Widerstandes, hier des MOSFETs der eher wie eine Konstanstromquelle 
wirkt.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Ist die Ausgangsimpedanz, die in Datenblaettern angegeben wird,
> der in deinem Beispiel genannte Widerstand von 125Ohm?

Es gibt keine Ausgangsimpedanz. Schau mal bei Wikipedia nach, was eine 
Impedanz ist.

Die Eigenschaften von µC Ausgängen beschreibt man wie bereits getan eher 
als Konstantstromquelle mit Reihenwiderstand. Da die Datenblätter 
übrigens keine konkreten Werte zu Strom und Widerstand nennen, werde ich 
mich hüten, hier jetzt irgendeinen Widerstandswert zu nennen.

125 Ohm sind es wie bereits geschrieben jedenfalls nicht.

> In Datenblättern findet man zu den outputs häufig eine Angabe der
> PMOS oder NMOS Ausgangs Impedanz.

Ist mir nicht bekannt. Kannst du mal ein konkretes Beispiel nennen?

: Bearbeitet durch User
von Clemens L. (c_l)


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Heiko S. schrieb:
> In Datenblättern findet man zu den outputs häufig eine Angabe der PMOS
> oder NMOS Ausgangs Impedanz.

Ich finde häufiger eine Angabe zum Spannungsabfall bei einem bestimmten 
Strom. Bei ordentlichen Datenblättern auch als Graph.

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