Bessere Zenerdioden gesucht

Gast #4974437
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Hallo,

für den Bereich von 2-5V suche ich Zenerdioden, die ein sehr steiles 
UI-Diagramm haben. Konventionelle Zenerdioden im unteren 
Spannungsbereich sind da wirklich sehr schlecht. So schlecht, dass sogar 
blaue LEDs wesentlich besser abschneiden. Leider streuen die LEDs zu 
stark.

Ungefähr sowas:

https://www.microsemi.com/product-directory/zener-diodes/3385-low-voltage-ultra-sharp-knee

Leider sind die angebotenen Spannungen zu niedrig.

Hat jemand einen Tipp?
Gast #4974598
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Light up the magic in every little part schrieb:
> Timmy schrieb:
>> die ein sehr steiles
>> UI-Diagramm haben.
>
> Clemens L. schrieb:
>> Z.B. TL431, oder für kleinere Spannungen TLV431.
>
> Die haben eine Kennlinie wie eine Abkantbank! Alle Achtung.
> :)

Kein Wunder, ist die TL431 doch auch keine Zenerdiode.

Das ist auch zu beachten, was die Versorgung angeht. Hier verhält sie 
sich eher wie ein IC, als eine Z-Diode.

Beachtet man das, ist die TL431 eines der nützlichsten Bauteile 
überhaupt. Und sie hat ein tolles Datenblatt mit vielen praktischen 
Schaltungsvorschlägen :-)

Beispiel:
Die Konstantstromquelle mit Transistor gibt einen kleinen, sehr präzisen 
und dazu billigen linearen LED-Treiber ab.
Gast #4974608
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Klaus R. schrieb:
> Timmy schrieb:
>> für den Bereich von 2-5V suche ich Zenerdioden, die ein sehr steiles
>> UI-Diagramm haben.
>
> Wofür braucht man heute noch Zenerdioden?
> mfg klaus

Gute Frage! :)

Zenerdioden braucht man immer dann, wenn man es am wenigsten erwartet. 
Deshalb habe ich immer welche da.

Und selbst dann will es nicht richtig klappen.

Heutiger Fall:

Ich habe eine Schaltung mit 7-Segment Anzeigen mit 6.5V (für jedes 
Segment sind zwei LEDs in Serie geschaltet), die von einem xmega 
betrieben werden. Damit das funktioniert, habe ich die Masse des 
Controllers auf 3.5V angehoben. Soweit sogut.

Nun fiel mir auf, dass der Punkt durchgehend leuchtet. Na sowas. Da 
haben die Pappnasen für den Punkt nur eine einzelne LED genommen, statt 
zwei in Serie. Na dann brauche ich wohl eine extra Spannung nur für den 
ollen Punkt. (Die Schutzdiode hat es übrigens überlebt.)

Na dann habe ich halt schnell die Leiterbahn aufgetrennt und noch eine 
Zener eingelötet. Funktioniert zwar, aber nicht perfekt. Im LOW sieht 
man noch ein winziges Leuchten (knapp 30uA) und im HIGH fliessen nur 
10mA.

Wenn hier kein besserer Vorschlag kommt, entlöte ich die Zener wieder 
und baue ne blaue LED rein. Sieht eh keiner, da sie hinten auf der 
Platine sitzt, sieht aber halt dennoch nicht so toll aus. Naja 
vielleicht übermale ich sie ;)
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4974627
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Timmy schrieb:
> Damit das funktioniert, habe ich die Masse des Controllers auf 3.5V
> angehoben.
Ok, richtig. Wenn man eh' grad so am Basteln ist, dann kann man auch mit 
Z-Dioden rumbasteln. Für solche Murksaktionen hab ich auch noch ne Kiste 
voll.

> Wenn hier kein besserer Vorschlag kommt, entlöte ich die Zener wieder
> und baue ne blaue LED rein.
Mach das. Bei den anderen Segmenten funktionierts ja auch mit 2 LEDs...
Gast #4974849
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Lothar M. schrieb:
> Timmy schrieb:
>> Na schönen Dank auch.
> Na bitte. Oder wie nennst du solche Schaltungstricks.

Ich nenne sowas Elektronik.

Du kannst mir aber gerne sagen, was an diesem "Trick" (Ist für dich ein 
Seilzug in der Mechanik eigentlich auch ein Trick?) Murks sein soll. Da 
muss es ja handfeste Gefahren geben, die mit der Nicht-Murks Methode 
nicht auftreten würden.

Das soll keine Provokation sein. Ich fordere dich nur zu sachlicher 
Kritik auf.

Das einzige Problem, was mir in den Sinn kommt ist, dass man sowas bei 
grösseren Schaltungen nicht machen sollte, da die Kommunikation mit 
anderen Komponenten durch die unterschiedlichen Massenpotentiale unnötig 
kompliziert wird.

Wenn man aber nur eine einfache in sich abgeschlossene Schaltung baut, 
sehe ich überhaupt kein Argument gegen diesen "Trick", wie du ihn 
nennst. Vor allem auch deshalb, weil ich im anderen Thread genau nach 
eleganteren Lösungen gefragt habe. Da kamen durchaus auch Antworten, die 
jedoch im Aufbau wesentlich komplizierter gewesen wären als einfach mit 
einen OpAmp eine virtuelle Masse aufzubauen.
#4974893
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Was spricht denn dagegen die volle Spannung für die LED-Segmente mit 
Transistoren zu schalten?

Z.B. ULN2003 sind für genau sowas gemacht.

Wenn die 7-Segment-Anzeigen Common Cathode sein sollten, dann halt ein 
NPN/PNP-Pärchen pro Segment. Gibts fertig in SOT-23-6 oder SC-70.

Wenn Du das GND des µC anhebst, kannst Du ihn nicht mehr so einfach an 
GND-bezogene Kommunikationsleitungen anschließen.

Auch musst Du sehr aufpassen, daß z.B. auch bei Lastsprüngen, beim Ein- 
und Ausschalten, etc. die ganze Zeit der erlaubte Spannungsbereich 
eingehalten wird. Das ist gar nicht so einfach wie man zuerst denkt.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4974910
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Timmy schrieb:
> Du kannst mir aber gerne sagen, was an diesem "Trick"  Murks sein soll.
Dass selbst im ausgeschalteten Zustand der Punkt leuchtet. Denn das 
deutet darauf hin, dass die anderen Segmente auch mit "Vorspannung" 
betrieben werden.
Sauberes Design sieht anders aus. Also ist es Bastelei, wilder Hack, 
Murks, Pfusch, irgendwas in dieser Ecke.

> (Ist für dich ein
> Seilzug in der Mechanik eigentlich auch ein Trick?)
Nein, aber eine Feder, deren "Vorspannung" irgendwas im Gleichgewicht 
hält...
Gast #4974954
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Lothar M. schrieb:
> Dass selbst im ausgeschalteten Zustand der Punkt leuchtet. Denn das
> deutet darauf hin, dass die anderen Segmente auch mit "Vorspannung"
> betrieben werden.
> Sauberes Design sieht anders aus.
Dazu gab es doch einen anderen Thread, wo ich geschrieben habe, dass mir 
mögliche Nebenwirkungen einer negativen Vorspannung nicht ganz geheuer 
wären.

Vom Grundsatz her möglich, aber mich würde schon interessieren, was da 
nun genau schief läuft.
Gast #4974982
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Lothar M. schrieb:
> aber eine Feder, deren "Vorspannung" irgendwas im Gleichgewicht
> hält...

Wie würdest Du das dann bei einem Vertikalseismometer machen? Da wird 
die seismische Masse durch eine Feder in der Ruhelage gehalten.
Ich kenne auch noch einige andere industrielle Anwendungen, wo durch die 
Vorspannung einer Feder was im Gleichgewicht gehalten wird. Wenn das 
ordentlich dimensioniert wird, dann ist dies eine sehr zuverlässige und 
einfache Sache.

Zeno
Gast #4975070
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Lothar M. schrieb:
> Timmy schrieb:
>> Du kannst mir aber gerne sagen, was an diesem "Trick"  Murks sein soll.
> Dass selbst im ausgeschalteten Zustand der Punkt leuchtet. Denn das
> deutet darauf hin, dass die anderen Segmente auch mit "Vorspannung"
> betrieben werden.
> Sauberes Design sieht anders aus. Also ist es Bastelei, wilder Hack,
> Murks, Pfusch, irgendwas in dieser Ecke.

Na dann müssten für dich OLEDs auch Murks sein, weil dort werden alle 
LEDs durchgehend unter Vorspannung gehalten, damit das überhaupt 
vernünftig funktioniert. Die LEDs haben nämlich eine parasitäre 
Kapazität und diese bei jedem Zyklus jedes Mal komplett zu entladen bzw. 
aufzuladen kostet viel mehr Zeit und Energie als wenn man sie nur knapp 
unter Vorwärtsspannung entlädt.

Überall nur Murks.
Gast #4975078
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Manfred schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Dass selbst im ausgeschalteten Zustand der Punkt leuchtet. Denn das
>> deutet darauf hin, dass die anderen Segmente auch mit "Vorspannung"
>> betrieben werden.
>> Sauberes Design sieht anders aus.
> Dazu gab es doch einen anderen Thread, wo ich geschrieben habe, dass mir
> mögliche Nebenwirkungen einer negativen Vorspannung nicht ganz geheuer
> wären.
>
> Vom Grundsatz her möglich, aber mich würde schon interessieren, was da
> nun genau schief läuft.


Was daran krumm ist, ist folgendes:
Der Controller kann potentiell eine negative Spannung an die Ports 
bekommen. In dem Fall (siehst du ja an deinem Punkt!) kann die 
ESD-Schutzbeschaltung leitend werden. Das hat Nachteile:
- Das Verhalten deines Controllers ist undefiniert (weil außerhalb der 
Recommendet operating conditions)
- Im Extremfall kannst du den µC zerstören, wenn der Strom zu hoch wird.

Den Einwand, dass der hohe Strom immer ein Problem ist, lasse ich nicht 
stehen. Ein Controller wird nicht defekt, wenn man einen Pin 
kurzschließt. Die ESD-Schutzbeschaltung wird im Fehlerfall mehr Strom 
führen, als der normale Port.

Wie könnte man das lösen?
Nimm doch für deine Segmente eine Spannung von 6,5V bezogen auf die 
Masse des Controllers, und schalte diese Lowside, mittels NPN oder FET.

Alternativ, lass es so wis ist, nimm aber PNP-Transistoren an den Ports 
dazu. Dann sieht dein Controller die negative Spannung nicht.

Oder nimm passende Treiber, es wurden ja welche genannt.
Gast #4975092
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Timmy schrieb:
> Na dann habe ich halt schnell die Leiterbahn aufgetrennt und noch eine
> Zener eingelötet. Funktioniert zwar, aber nicht perfekt. Im LOW sieht
> man noch ein winziges Leuchten (knapp 30uA) und im HIGH fliessen nur
> 10mA.

Die 30 uA kriegt man auch mit einem Parallelwiderstand zum Dezimalpunkt 
weg.
47K limitieren die Spannung an der LED auf 1.5V

Gruß Anja
Gast #4975246
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Timmy schrieb:
> Heutiger Fall:
>
> Ich habe eine Schaltung mit 7-Segment Anzeigen mit 6.5V (für jedes
> Segment sind zwei LEDs in Serie geschaltet), die von einem xmega
> betrieben werden. Damit das funktioniert, habe ich die Masse des
> Controllers auf 3.5V angehoben. Soweit sogut.
>
> Nun fiel mir auf, dass der Punkt durchgehend leuchtet. Na sowas.

Na sowas!
Da bist du auch noch stolz, dass du die LED ohne Strombegrenzung 
betreibst und nicht mal das Datenblatt gelesen hast.

Timmy schrieb:
> Da
> haben die Pappnasen für den Punkt nur eine einzelne LED genommen, statt
> zwei in Serie.

"Wers sagt, ist es selber". Also selber eine Pappnase.
Mit der einen LED weiß doch jedes Baby!
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4975271
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Timmy schrieb:
> Na dann müssten für dich OLEDs auch Murks sein, weil dort werden alle
> LEDs durchgehend unter Vorspannung gehalten, damit das überhaupt
> vernünftig funktioniert.
Vollkommen richtig: dort muss es so gemacht werden.

Zeno schrieb:
> Wie würdest Du das dann bei einem Vertikalseismometer machen? Da wird
> die seismische Masse durch eine Feder in der Ruhelage gehalten.
Einige Tremolo an Gitarren auch. Und wehe du verwendest mal eine andere 
Saitenstärke oder es reißt einfach mal eine ab. Sofort geht das Gebastel 
wieder los.

Oder jetzt einfach mal im Umkehrschluss: findest du es als gutes 
Design, so wie du das mit den -3,5V machst? Würdest du anderen 
empfehlen, es auch so zu machen? Würdest du solche Geräte lieber kaufen 
als ein ordentlich designtes Gerät (weil es dadurch z.B. 20 Cent 
billiger ist)?
Gast #4975295
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Lothar M. schrieb:
> Oder jetzt einfach mal im Umkehrschluss: findest du es als /gutes/
> Design, so wie du das mit den -3,5V machst? Würdest du anderen
> empfehlen, es auch so zu machen? Würdest du solche Geräte lieber kaufen
> als ein ordentlich designtes Gerät (weil es dadurch z.B. 20 Cent
> billiger ist)?

Guter Vergleich. Jetzt solltest du nämlich eigentlich merken, dass es 
einem Konsumenten am Allerwertesten vorbei geht, wie das Teil eletrisch 
entworfen wurde, solange es a) funktioniert b) lange hält und c) keine 
Gefahr für den Bediener ausgeht. Sind alle drei Punkte erfüllt, 
entscheidet der Konsument anhand von Farbe und Preis.

Bisher habe ich (ausser das übliche fundamentlose Geheule "mimimi macht 
man so nicht mimimi") keine Argumente vernehmen können, die a,b oder c 
widerlegen.
#4975322
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Timmy schrieb:
> Gerne nehme ich
> Argumente dementsprechend entgegen. Ich bitte sogar darum.

Beitrag "Re: Bessere Zenerdioden gesucht"
hast Du gesehen?

Wie erzeugst Du die GND-Hilfsspannung für Deinen µC? (-> Schaltplan)

Wie stellst Du sicher, daß auch im Ein- und Ausschaltmoment der erlaubte 
Spannungsbereich des µC nicht überschritten wird?
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4975327
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Timmy schrieb:
> Jetzt solltest du nämlich eigentlich merken, dass es einem Konsumenten
> am Allerwertesten vorbei geht, wie das Teil eletrisch entworfen wurde,
> solange es a) funktioniert b) lange hält und c) keine Gefahr für
> den Bediener ausgeht.
Jetzt wirds aber doch gleich sehr global...
Solche Basteleien sind also generell gut und die sind auch geeignet für 
Seriengeräte, die zigtausendfach aufgebaut und verkauft werden?

> Nachtrag: a ist nicht widerlegbar, da es die gewünschte Funktion
> nachweislich derzeit erfüllt.
Einmalig hingebastelt.
Oder wer hat hier jetzt aus irgendwelchen Gründen nochmal die 
Super-Z-Diode gesucht?
Gast #4975348
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Timmy schrieb:
> Bisher habe ich (ausser das übliche fundamentlose Geheule "mimimi macht
> man so nicht mimimi") keine Argumente vernehmen können, die a,b oder c
> widerlegen.

Wenn du dein Maul schon so weit aufreißt dann zeig erst mal einen 
Schaltplan deiner ach so tollen Schaltung. Hast du wahrscheinlich nicht 
mal. Mit Sicherheit ist das irgendwas zusammengerotztes auf einem 
Steckbrett.
Gast #4975416
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Lothar M. schrieb:
> Solche Basteleien
> Einmalig hingebastelt.

Ich habe mir alle deine Beiträge in diesem Thread nochmal durchgelesen. 
In KEINEM deiner Beiträge konnte ich ein konkretes sachliches Argument 
finden, warum man diese Art der Stromversorgung in einer in sich 
abgeschlossenen Schaltung so nicht entwerfen sollte.

Darf ich dich deshalb höflichst bitten, endlich mal was Sachliches 
vorzutragen?
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4975801
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Timmy schrieb:
> Darf ich dich deshalb höflichst bitten, endlich mal was Sachliches
> vorzutragen?
Darfst du. Aber wenn dir "Serientauglichkeit" nichts sagt, dann hilft 
das auch nichts.

Aber machen wir es einfach so: du entwickelst weiter deine Schaltungen 
und suchst nach steilen Zenerdioden. Und ich entwickle weiter meine 
Schaltungen und mache die Transistoren für 20 Cent da rein.

BTW: ich bin mir ziemlich (sagen wir 99,9%) sicher, dass du schon mal 
ein Produkt verzehrt hast, das mit einer meiner Schaltungen hergestellt 
wurde.
Gast #4975938
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Timmy schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Oder jetzt einfach mal im Umkehrschluss: findest du es als /gutes/
>> Design, so wie du das mit den -3,5V machst? Würdest du anderen
>> empfehlen, es auch so zu machen? Würdest du solche Geräte lieber kaufen
>> als ein ordentlich designtes Gerät (weil es dadurch z.B. 20 Cent
>> billiger ist)?
>
> Guter Vergleich. Jetzt solltest du nämlich eigentlich merken, dass es
> einem Konsumenten am Allerwertesten vorbei geht, wie das Teil eletrisch
> entworfen wurde, solange es a) funktioniert b) lange hält und c) keine
> Gefahr für den Bediener ausgeht. Sind alle drei Punkte erfüllt,
> entscheidet der Konsument anhand von Farbe und Preis.
>
> Bisher habe ich (ausser das übliche fundamentlose Geheule "mimimi macht
> man so nicht mimimi") keine Argumente vernehmen können, die a,b oder c
> widerlegen.

Kasperletheater.
Du hast zwar ne ziemlich große Klappe, aber Dein Wissen in Bezug auf 
Elektronik hält sich scheinbar sehr in Grenzen.
Ich hätte Die Deinen Trick um die Ohren gehauen und ich hätte ihn nicht
als Trick, auch nicht als Murks aber als Pfusch bezeichnet.
Mach nur weiter so und merke Dir: Eine genagelte Schraube hält besser 
als ein geschraubter Nagel".


Dein "Mimimi" ist zwar scheinbar Mode..aber das kannst Du Dir Sowas von 
unter die Vorhaut schieben das glaubst Du gar nicht.
Schade um die VQB71.

Gruß,

Holm
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4976186
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Timmy schrieb:
> Und warum ist diese Methode nicht serientauglich?
Aus Erfahrung sind Basteleien nicht serientauglich. Die Serie muss 
nämlich mindestens 10, besser 20 Jahre lang laufen und mehrere 
Abkündigungen von Bauteilen überstehen. Und das geht sicher nicht, wenn 
man ganz zu Beginn nach einer einzigen Diode sucht, die das Gebastel zum 
Laufen bringt.

Oder hast du andere Erfahrungen?

Es ist ja nicht so, dass ich nicht auch mal so einen wilden Hack mache. 
Aber dann nur für irgendwelche vorübergehenden Aufbauten und weiß ich 
selber, dass das "gerade mal so hingemurkst" ist.
Gast #4976392
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Lothar M. schrieb:
> Timmy schrieb:
>> Und warum ist diese Methode nicht serientauglich?
> Die Serie muss nämlich mindestens 10, besser 20 Jahre lang laufen
> und mehrere Abkündigungen von Bauteilen überstehen.

Wenn das deine Definition von Murks ist (du sagtest ja 
Serientauglichkeit) dann haben wir wohl einfach ganz verschiedene 
Definitionen von Murks.

Nach deiner Definition wären wohl 90% aller Basteleien Murks. Welcher 
Bastler klärt schon vorher ab, welche Bauteile noch in 10 Jahren 
produziert werden?

Nach meiner Definition ist es aber nur dann Murks, wenn die Schaltung 
elektrisch gesehen Murks ist. Wenn man z.B. einen Tiny an 6V betreibt, 
ist das für mich Murks, auch wenn es eine Zeit lang funktionieren mag. 
Ich sagte ja weiter oben, dass eine Schaltung auch lange halten muss. 
Eine Spannung von 6V wäre dembezüglich wahrscheinlich sehr abträglich.

Wenn meine Lösung also rein elektrisch in Ordnung ist, ist das für mich 
völlig ausreichend.

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