Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Active Low Eingang für 24V und 5V TTL


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von Tony S. (tooony)


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Hallo in die Runde,

aktuell suche ich nach einer eleganten Lösung für folgendes Problem: Auf 
meiner Platine muss ein digitaler Eingang her, der low aktiv und 
zugleich kompatibel mit 24V Signalen und 5V TTL ist.

Aktuell habe ich dafür einen 5V Eingang mit Pullup, sowie 
Serienwiderstand mit Dioden nach 5V und von GND zu Signal. Legt man nun 
ein 24V Signal an, wird die logische 0 zwar erkannt, aber es greift eben 
immer der Überspannungsschutz.

Hat jemand eine Idee bzw. einen Ansatz? Vielen Dank für eure Mühe!

Gruß,
Tony

von Jens M. (schuchkleisser)


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Eine Schottky in Reihe.
Wenn plus anliegt ist die zu, egal ob 3 oder 30V
Wenn minus anliegt zieht das den Pullup runter.

von Tony S. (tooony)


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Jens M. schrieb:
> Eine Schottky in Reihe.

Danke für deine Antwort. Die Schottky in Reihe zu was?

Ich hab aktuell einen Schaltungsausschnitt gesehen, da wurde der Pullup 
an nicht an 5V sondern an 24V gehangen und zwischen 24V und Pullup hang 
eine Schottky Diode. Da erschließt sich mir nur noch nicht, welche 
Funktionsweise dahinter steckt.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Zum eingang.
Du musst ja verhindern das die 24V auf den 5V-Eingang ankommen.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Tony S. schrieb:
> aktuell suche ich nach einer eleganten Lösung für folgendes Problem: Auf
> meiner Platine muss ein digitaler Eingang her, der low aktiv und
> zugleich kompatibel mit 24V Signalen und 5V TTL ist.
Schau mal den ersten Schaltungauszüg im Anhang.
Da ist die max. Eingangsspannung im Prinzip durch die max. 
Verlustleistung der Widerstände begrenzt (sollte mind. Bauform 1206 
sein).

Statt der speziellen Schutzdioden kann man den Überspannungsschutz auch 
mit  einfachen Schottkydioden (BAS40-4 oder ähnlich) machen.

> Aktuell habe ich dafür einen 5V Eingang mit Pullup, sowie
> Serienwiderstand mit Dioden nach 5V und von GND zu Signal.
Also so wie vorgeschlagen?

> Legt man nun ein 24V Signal an, wird die logische 0 zwar erkannt,
> aber es greift eben immer der Überspannungsschutz.
Ja und? Dafür ist er da.

> Hat jemand eine Idee bzw. einen Ansatz? Vielen Dank für eure Mühe!
Ein kleines Problem ist der Low-Pegel.
Bei einem 24V-Eingang sollte dieser nicht zu niedrig liegen, so dass 
dieser auch noch sicher erreicht wird, falls vor dem Eingang eine 
Si-Entkopplungsdiode oder ein Wired-AND bzw. Wired-OR geschaltet wird.

Außerdem muß man auch mit paar hundert mV Restspannung an einem 
Schalttransistor oder Optokoppler rechnen.

Deshalb empfehle ich nicht den oben gezeigten 74LVC4245 sondern als 
komp. Ersatz einen 74LVC2T245 oder ähnlich mit einem garantierten 
Low-Pegel von 1,5V an Betriebsspannung 5V.
Ein MLCC am Eingang, das in Verbindung mit dem Reihenwiderstand einen 
Tiefpaß bildet, ist auch zu empfehlen (z.B. gut zur Unterdrückung von 
Spikes).
Gruß Öletronika

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Da reicht eine Diode und ein Pullup am Eingang. Die Diode zeigt mit der 
Kathode in Richtung des Eingangsignals.
1
Eingang              Ausgang
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O-----|<|------+------>
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               | 
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             + 5 Volt
Ich denke mal, das Jens das auch so gemeint hat.

: Bearbeitet durch User
von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Matthias S. schrieb:
> Da reicht eine Diode und ein Pullup am Eingang.
Für eine sichere und störfreie Umgebung an einer Bastelschaltung kann es 
evtl. reichen.

Aber ESD kann die Diode durchschlagen und beschädigt direkt den dahinter 
liegenden Port oder IC-Eingang. Gerade kleine Schottkydioden sind da oft 
nicht so robust und spannungsfest.
Für robuste Si-Dioden kann aber die Flußspannung von ca. 0,6V schon 
grenzwertig sein.
Wenn noch eine längere Leitung als "Antenne" angeschlossen, können auch 
leicht durch EMP erhebliche Spannungen induziert werden.

Versehenliche Falschpolung am Eingang leitet die neg. Spannung auch 
direkt auf den Port oder IC-Eingang.

Für wirklich zuverlässig halte ich so ein Konzept nicht.
Gruß Öletronika

> Die Diode zeigt mit der
> Kathode in Richtung des Eingangsignals.
>
> Eingang              Ausgang
> O-----|<|------+------>
>                |
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>              + 5 Volt

: Bearbeitet durch User

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