Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Versorgungsspannung i2c-Bus


von Matthias K. (oskito)


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Hallo,
Für unsere Baugruppen mit i2c-Bus haben wir bisher 3,3V als Standard für 
die Versorgungsspannung vorgesehen.
Ich habe den Eindruck, daß der Trend zu 3,3V geht.
Also alles gut?
Welche Vorteile könnten 5V bieten?

von Peter (Gast)


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Der Trend geht zu kleineren Spannungen bei höherer Übertragungsrate.
Nachteile sind eher mehr Stromverbrauch immer weniger Bauteile die 5V 
vertragen und deren Verfügbarkeit wird ehr schlechter

von M. K. (sylaina)


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Matthias K. schrieb:
> Welche Vorteile könnten 5V bieten?

ggf. ein besseres SNR aber brauchste das bei I2C? Ich sah da bisher nie 
die Notwendigkeit. Ich designe inzwischen auch primär mit 3.3 V. Einzig 
mein LNG-Design erwartet noch 5 V im Digitalteil. Ich denke aber nicht, 
dass ich dieses Teil noch mal umstellen werde. Da fehlt dann einfach der 
Nutzen bei und der Aufwand wäre zu groß.

von Wolfgang (Gast)


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Matthias K. schrieb:
> Welche Vorteile könnten 5V bieten?

Größeren Störsignalabstand und Konformität zu mit 5V betriebenen I2C 
Bausteinen.

von Stefan F. (Gast)


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Ich finde es inzwischen ärgerlich, dass die meisten praktischen 
Mikrocontroller Module aus dem Arduino Umfeld für 5V ausgelegt wird. Ich 
muss das oft umbauen.

von Olaf (Gast)


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> Ich habe den Eindruck, daß der Trend zu 3,3V geht.
> Also alles gut?

Schreibst du aus der Vergangenheit? Der Trend zu 3.3V duerfte seit 
mindestens 10Jahren abgeschlossen sein. Nur ein paar verirrte Bastler 
machen noch mit 5V rum. Ich koennte mir sogar vorstellen das man in der 
Industrie bald den naechsten Schritt auf 2.5V macht.

Olaf

von Peter (Gast)


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Olaf schrieb:
> Ich koennte mir sogar vorstellen das man in der Industrie bald den
> naechsten Schritt auf 2.5V macht.

Wohl ehr zu 1.8v

von m.n. (Gast)


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Peter schrieb:
> Olaf schrieb:
>> Ich koennte mir sogar vorstellen das man in der Industrie bald den
>> naechsten Schritt auf 2.5V macht.
>
> Wohl ehr zu 1.8v

Sag das mal den SPSlern ;-)
Ich finde 5 V gut. Paßt zum Laden von LiIon-Zellen, kann einfach 
heruntergeregelt werden, ohne daß Spannungseinbrüche als Störung wirksam 
werden.
Weiße LED und andere LED-Anzeigen können direkt versorgt werden. 
Weg-/Winkelgeber und andere Sensoren fordern zumeist 5 V.

Und, und, und ...

von M. K. (sylaina)


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Olaf schrieb:
> Schreibst du aus der Vergangenheit? Der Trend zu 3.3V duerfte seit
> mindestens 10Jahren abgeschlossen sein. Nur ein paar verirrte Bastler
> machen noch mit 5V rum.

Der Trend mag abgeschlossen sein, mit 5V spielen aber nicht nur Bastler 
rum.

von Olaf (Gast)


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> Der Trend mag abgeschlossen sein, mit 5V spielen aber nicht nur Bastler
> rum.

Klar, irgendwo mag es ein paar versprengte Aussenseiter in einem Dorf am 
Rande der Welt geben. .-) Und in ganz speziellen Nischenanwendungen mag 
es sogar durchaus Gruende geben warum man dort noch immer bei 5V 
geblieben ist.

Aber 99% der Welt duerfte derzeit bei 3.3V oder weniger sein.

Was ich nicht verstehe, wieso wehren sich da manche Leute so gegen? Es 
gibt alles fuer 3.3V, aber es gibt vieles fuer 5V schon nicht mehr. 
Haben die Leute Angst vor der ungeraden Zahl?

Designs in 1.8V sind vermutlich schon machbar (es gibt da z.B auch OPVs 
fuer), wuerde ich mir derzeit aber noch ueberlegen weil es da eben auch 
manches noch nicht gibt oder man zumindest weniger Auswahl hat.

Olaf

von M. K. (sylaina)


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Und warum laufen sogar aktuelle PICs und AVRs z.B. mit 5V wenn es doch 
99% auf der Welt nicht mehr tun sollen? Sorry, aber diese Aussage ist 
Unsinn.

von Stefan F. (Gast)


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Olaf schrieb:
> Es gibt alles fuer 3.3V

Weiße und blaue Leuchtdioden, sowie MOSFET Transistoren für hohe Ströme 
> 2A haben gerne etwas mehr als 3.3V. Da sind 5V einfacher, wenn denn 
alle anderen Bauteile zu 5V kompatibel sind.

Ich gehe davon aus, dass wir noch lange einen Mix aus mehreren 
Spannungen haben werden. Den einen Weltstandard wird es nie geben, weil 
niemand mit Verstand alte bewährte Technik bloß wegen der 
Versorgungsspannung weg wirft.

Ich freue mich sehr darüber, dass AVR von knapp unter 3V bis knapp über 
5V laufen. Bei Batteriebetriebenen Geräten kann ich daher fast immer auf 
Spannungsregler verzichten.

von M. K. (sylaina)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich gehe davon aus, dass wir noch lange einen Mix aus mehreren
> Spannungen haben werden. Den einen Weltstandard wird es nie geben, weil
> niemand mit Verstand alte bewährte Technik bloß wegen der
> Versorgungsspannung weg wirft

Ich gehe sogar davon aus, dass selbst ich es nicht erleben werde, dass 
die 5V verschwinden und ich bin noch rund 30 Jahre im Geschäft. Kann dir 
da voll zustimmen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Olaf schrieb:
> Was ich nicht verstehe, wieso wehren sich da manche Leute so gegen?

Genauso, wie es Leute gibt, die sich bei ICs seit 40 Jahren gegen SMT 
wehren und auf DIL-Gehäuse pochen.

von Thomas W. (diddl)


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SMD kann ich auch nicht löten, oder nur ganz schwierig.
Also ist die Produktion einfach viel teurer.

Aber was regt ihr euch denn auf?
Es regelt sich als ganz von selbst.

Sobald es keine Nachfrage mehr gibt an 5V Technik oder an DIL, 
verschwindet es ganz schnell.

von uwe (Gast)


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Die Versorgungsspannungen und -Ströme werden natürlich immer kleiner, 
schon wegen der Verlustleistungen. Es gibt aber auch Grenzen: 
Durchlasssspannungen an pn-Übergängen z.B. Damit gibt es bei kleinen 
Spannungen mehr Nichtlinearitäten in der Analogtechnik. Zurück zum 
I2C-Bus, im Projekt haus-computer.de liegt die Versorgungsspannung (des 
Busses, nicht der Elektronik) sogar bei +12V. So können auch mehrere 
100m inklusive Stromversorgung überbrückt werden. Hängt alles vom 
Entwicklungsziel ab.

von Wolfgang (Gast)


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Matthias K. scheint sich schon lange einem ganz anderen Problem 
zugewandt zu haben. Dieser Thread hier war wohl eher so ein 
Freitagshirngespinst ...
Beitrag "Eingang mit OpAmp schwingt bei größerem DC-Signal"

von Matthias K. (oskito)


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Wolfgang schrieb:
> Matthias K. scheint sich schon lange einem ganz anderen Problem
> zugewandt zu haben. Dieser Thread hier war wohl eher so ein
> Freitagshirngespinst ...
> Beitrag "Eingang mit OpAmp schwingt bei größerem DC-Signal"

Grins. Nein, es war nur der Versuch, zu sehen, wo man steht.

Denn ich habe mit Kollegen zu tun, die meinen, 3,3V seien quasi 
Standard. Andere halten 5V Versorgungsspannung für besser. Zur Zeit 
sieht es so aus, als sollten wir beide Sparten bedienen.

Für 5V spricht -
m.n. schrieb:> Ich finde 5 V gut. Paßt zum Laden von LiIon-Zellen, kann einfach
> heruntergeregelt werden, ohne daß Spannungseinbrüche als Störung wirksam
> werden.
> Weiße LED und andere LED-Anzeigen können direkt versorgt werden.
> Weg-/Winkelgeber und andere Sensoren fordern zumeist 5 V.
>
> Und, und, und ...

Das „Und, und, und …” wäre jetzt interessant.

von Olaf (Gast)


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> Das „Und, und, und …” wäre jetzt interessant.

Das bedeutet normalerweise das es nicht mehr gibt. :-)

Olaf

von M. K. (sylaina)


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Matthias K. schrieb:
> Denn ich habe mit Kollegen zu tun, die meinen, 3,3V seien quasi
> Standard. Andere halten 5V Versorgungsspannung für besser. Zur Zeit
> sieht es so aus, als sollten wir beide Sparten bedienen.

Da muss ich sagen: Bin bei deinen Kollegen. Ich denke auch, dass sich 
3.3V immer mehr durchsetzen wird was IMO an den Mikrocontrollern liegt 
(welcher ARM läuft schon mit 5V? Die brauchen AFAIK 1.8V, am Analog 
Supply gestatten sie immerhin 3.3V). 5V halte ich auch für nicht 
schlecht aber dafür brauch ich schon einen Grund. Habe ich keinen 
Trigger von extern dann werden meine Schaltungen auch auf 3.3V 
ausgelegt/designt.

von ohje... (Gast)


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M. K. schrieb:
> Und warum laufen sogar aktuelle PICs und AVRs z.B. mit 5V wenn es
> doch
> 99% auf der Welt nicht mehr tun sollen? Sorry, aber diese Aussage ist
> Unsinn.

Also ich kenne kaum PICs für 5V. Alle die ich jemals verbaut habe, haben 
max. 3,6V (PIC24/PIC32). So gut wie alle 8-Bitter laufen auch mit 3V3.
Auch die meisten AVR lafuen problemlos mit 3,3V, sonst hätte sie schon 
vor 20 Jahren niemand verwendet.

Kann es sein, dass du "geringfügig" in der Vergangenheit lebst?

von M. K. (sylaina)


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ohje... schrieb:
> So gut wie alle 8-Bitter laufen auch mit 3V3.

ja, die laufen aber auch alle mit 5V also stimmt

ohje... schrieb:
> Also ich kenne kaum PICs für 5V.

schonmal nicht ;)

ohje... schrieb:
> Auch die meisten AVR lafuen problemlos mit 3,3V, sonst hätte sie schon
> vor 20 Jahren niemand verwendet.

Die laufen auch problemlos mit 5V, grade so ein Atmega328P und ähnliche 
braucht ab bestimmten Frequenzen sogar die 5V, ansonsten ist man 
außerhalb der Datenblatt-Spezifikationen ;)

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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ohje... schrieb:
> Auch die meisten AVR lafuen problemlos mit 3,3V, sonst hätte sie schon
> vor 20 Jahren niemand verwendet.

Und so geringer ihre Versorgungsspannung ist, so schneller laufen sie?
Fehlanzeige!

Matthias K. schrieb:
> Denn ich habe mit Kollegen zu tun, die meinen, 3,3V seien quasi
> Standard. Andere halten 5V Versorgungsspannung für besser. Zur Zeit
> sieht es so aus, als sollten wir beide Sparten bedienen.

Mein Elektriker hält 230 VAC für Standard, mein Autoschrauber 12 V und 
meine mobilen Geräte brauchen alle 5 V zum Aufladen. Und das ist gut, da 
ich jeden USB-Port oder jede Powerbank zum Laden nehmen kann.
Wer in seiner kleinen 3,3 V bzw. hypermodernen 1,8 V Welt lebt, hat wohl 
noch nichts mit analogen Sensoren zu tun gehabt; 4 - 20 mA ordnet er 
eher einem Fernschreiber zu.
Aufpassen: das Programm "blinky" wird nicht mehr funkionieren, wenn die 
LED eine höhere Spannung braucht als Vcc vorhanden ist.

von Stefan F. (Gast)


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Die aktuell gängige Kombination aus:

- Außen 5, 12 oder 24 V
- Innen 3,3 V

finde ich durchaus praktikabel.

von Cyblord -. (cyblord)


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m.n. schrieb:
> meine mobilen Geräte brauchen alle 5 V zum Aufladen. Und das ist gut, da
> ich jeden USB-Port oder jede Powerbank zum Laden nehmen kann.

Nur hängt die Ladespannung echt wenig von der Spannung des Controllers 
ab.

> Wer in seiner kleinen 3,3 V bzw. hypermodernen 1,8 V Welt lebt, hat wohl
> noch nichts mit analogen Sensoren zu tun gehabt;

Wie viele analoge Sensoren kann man mit einem 3,3V Controller nicht 
ansprechen. Hingegen wie viele moderne (Sensor)-ICs arbeiten nur noch 
mit 3,3V?

> 4 - 20 mA ordnet er
> eher einem Fernschreiber zu.

Grade DAS Beispiel ist ja hier humbug. Denn auf die Spannung kommt es da 
gerade nicht an.
Außerdem deine ganzen analogen Sensoren und Stromschnittstellen sind 
eher was für ein SPS Umfeld und 24V. Da spielt die Controllerspannung 
wieder keine Rolle.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Spannung des Controllers

Davon war bislang nie die Rede! Und selbst wenn man außen 5 V anlegt, 
können die internern Spannungen deutlich niedriger sein.

Cyblord -. schrieb:
>> Wer in seiner kleinen 3,3 V bzw. hypermodernen 1,8 V Welt lebt, hat wohl
>> noch nichts mit analogen Sensoren zu tun gehabt;
>
> Wie viele analoge Sensoren kann man mit einem 3,3V Controller nicht
> ansprechen.

Es geht hier nicht um Logikpegel, sondern um die Spannungsversorgung.


Cyblord -. schrieb:
>> 4 - 20 mA ordnet er
>> eher einem Fernschreiber zu.
>
> Grade DAS Beispiel ist ja hier humbug.

Halbe Zitate bringen es nicht, oder einfacher ausgedrückt: Du hast es 
nicht verstanden, wie auch das zuvor Genannte nicht.

von Cyblord -. (cyblord)


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m.n. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Spannung des Controllers
>
> Davon war bislang nie die Rede!

Wovon dann? Es ging um die Versorgungsspannung von I²C Komponenten. Da 
ist nirgends von einer Spannung nach oder von aussen die Rede.

> Du hast es nicht verstanden

Ok, na dann.

von ??? (Gast)


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...es gibt sogar noch Leute, die machen mit -5,1V rum. Nur die -13V/-26V 
sind wohl wirklich ausgestorben.

von Chris (Gast)


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3.3 vs. 5V heisst auch 0.3 oder 0.25V gegen 0.8V max Pegel für Low. 
Z.b. gibt es einige SMB IC welche bei 3.3V einen Pegelwandler brauchen 
um einwandfrei zu funktionieren. Auch bei high speed modus und Led 
Treiber braucht es generell pegelwandler bei 3.3V wegen der 5V ausser 
die Pins sind 5v tolerant und es werden terminationswiderstande genutzt 
was auch nicht unproblematisch ist.
High Speed benutzt push/pull io.

von hmm (Gast)


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Aus der Versorgungsspannung eine Ideologie zu machen, ist schon eine 
seltsame Idee.

Meine Projekte laufen meistens auf 3V, oder 2,7V (wann immer möglich). 
Warum? Weil man diese Spannung einfach aus Li-Polymer mit einem LDO 
erzeugen kann. 3,3V ist da etwas unkomfortabel, man kann die Kapazität 
nich voll nutzen.

Niemand sagt, dass andere Leute nicht einfach die 5V aus USB verwenden 
dürfen, oder die 12V vom KFZ. Was ist denn daran so schlimm?

Im Normalfall entscheidt man nach Notwendigkeit, nicht Ideologie.

Das gilt auch für I2C: Der Bus hat die Spannung, mit der alle Teilnehmer 
zurechtkommen. Nicht die Ideologie-5V, aus nostalgischen Gründen oder 
dergleichen.

von M. K. (sylaina)


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hmm schrieb:
> Niemand sagt, dass andere Leute nicht einfach die 5V aus USB verwenden
> dürfen, oder die 12V vom KFZ. Was ist denn daran so schlimm?

Seh ich genauso

hmm schrieb:
> Das gilt auch für I2C: Der Bus hat die Spannung, mit der alle Teilnehmer
> zurechtkommen. Nicht die Ideologie-5V, aus nostalgischen Gründen oder
> dergleichen.

So schauts aus.

von Stefan F. (Gast)


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Chris schrieb:
> Auch bei ... Led Treiber braucht es generell
> Pegelwandler bei 3.3V wegen der 5V außer die Pins sind 5v tolerant

Was den I²C Bus angeht, stimme ich Dir zu. LED's kannst du jedoch 
direkt anschließen:
1
 ________
2
|        |
3
|  µC    |----[===]---|<|---o 5V
4
|  3,3V  |    220Ω    LED
5
|________|

An der LED fallen zum Beispiel 3V ab. Von den 5V bleiben somit nur noch 
2V übrig, die verträgt der Mikrocontroller.

Nur bei roten und IR LEDs geht die Rechnung nicht auf, aber die kommen 
sowieso mit 3,3V klar.

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