Umschalterkennung 3.3V <-> 5V

[Ralph S. (jjflash)]

Für mein nächstes kleines Projekt möche ich mir eine PCB so klein es 
geht erstellen.

Hierbei wird der Controller zwischen 3,3V und 5V umschaltbar sein. Für 
mich hätte ich gerne eine Leuchtdiodenerkennung, mit welcher 
Betriebsspannung der Controller gerade läuft.

Zuerst wollte ich das mit einem OP machen, aber das war mir dann "zu 
groß", also habe ich das mit 2 PNP-Transistoren gemacht (siehe Link zu 
falstad-Simulator):

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgoqoQFMBaMMAKABcQ84QUAWKvLzw9+UEExDZoeQdjC8MkMMUjZSq8VOKz5KZnmLNCjYuC4gAJnQBmAQwCuAGzbsQpFDwSFkolF7ESDDAI2IRq7oSEYCiCpOIwhJi8xMkhYNi8mSimYOZWdk4uYImcQpIIHoLC-FQe+Q7ODI50FuBiVDBwrMUeYJCi2BU+VDU8ljYNbE0tbRAdsEosAE6lwoOVZX7eVH1wLADuq57eBt5bUCwA5kejVSC82B4dy5zE3tihr96jO-CQV197txTvdHu0DkcUHwjsVngAlGGEARlaLCDpA6jo4IvLi1USKXgidG7f4AZRABKJIEShL4xJAdkcAGc6GIUC8yGd-CDzrVFHsVn0BkMhXynsg9tdRUDfqIHuL-gjpWAMN5lTF2hikFjoAgIdK6cNwKqLthFG5iB5zpzjm1ahCQR8Tm9JP0LodHW6ef5-h6XbhCW8qAGLtcgzK3EjQQqWAAHSPBt3h0bYMQQEl-FgADwo0TcEEtSBS9xEIAAQnQ2EsAJZ0ABGTKZsdsADsW-YW5c6EsANZ0Nsdy4AHSZUmwADURwB6EcIccsXh9coeEOZNZoNoAPwAMgBZOQYBgANyeI4YGBHnS6UBHaCohBHYF1fxfL5QjHSZ5gODwYEoggwPpLT8BBL0valHw-bBLwWJQUDUP8EAQFUMD4QxVDApkOjPMAYPgaIEKQ5CsDQvpoKZIJoB-P98AUICoSQkd+BHTdHAAWwPBgAEdY0cBgAEEYDmWduAfJleCgmDUP4BBAIwFJAOKB5MPvW9JIo1AyD8AiuHkjIoRUm8mVwjToGyVDkPg3TiH0lApLpWSVQUoxlKZLgWPYziuJbPjBLMoy7wg4zn1fUL3yYcjKOo2F4IwPAiMIXhDLEsB1M0wDiBCNQ5GyPASEMyAcJg8zlCymzom0fLTOipFYvipDEqYwqmVYjiVW43iBKEozKFU8S0qo7JMEgN411yLwLyw8CxPCz8sIWXg+A+M1FyhMjDAKx88P6JaPgwVa9FUDb5tQy1FFGoRxsISb3Jazz2u83zUCM3YgqkUKPuwdSotwDBkKQ+K-sIEJkrUiL7MsyBAMeKpeDCTaKJM79tLQaGYiEOHIu-X7-oQQGvBB8TmtarzOr808mV6oKJPB+aSAIyA8b6BioeIUGmVmrHoDCOBBCRTLBmQv8EZMyiedo-mQiQ5hQLpwx4MZ39IBZ+SR1ukmHp8rr-Oa16xPej7Xy+2mfpIfBHkGDJkkidnOa-aBFsMQxfyIWSocyBGmHtx3lFyaJgcUfakuq0IVDwC2QkyN4xOYu62sPHinp1x9RJHA3Db+Y25so3YlYqPLgf4QRbfUp9BcgKJUMZ2jMEm5rsMRx9oHLyu0H-RasHt3O+nzyIECL4PY41hOyee3XU9HWCM7gLOuf29IK9RDJlaFkuTc6ZaFF4YilKUZRPdFjePi3nfEr3tnqsXXAohiZftJMof7pHpOKapmP1JQZv0kyxKhGu-ghDGzwGvbOT4K5wGSEHVC4cPgixwrAJE-QyCZGgctW8X81BeDXP-fo4dGDALcsTJ+3EtbkxehPdO09VDfW-IBIg2QHgqgeP0JG00wZzVQDIOKhACAKEDrXA+xUuF5V4VgKGAjqp0MSCkA8zDFxNQ8vHDqL8eoTxphwqi2ADDKGyMDa+-AxL1yCnbS+-d-q-hloBLwcDTHbz-BYv8VjDGaO0ZaN4IQK4GLVkQpRj1tYUz1mnKe09Z72xIIuRSUscAWzrmwjmNDYKkG3oMVQSJgZRFCII0y8AklS1SRXLw6QxJixSCqGWgxomxQUXHUmKjx59UoSEhJ9M6L9yiIkP6qEQHkRgE6Po8lFw834KqLJvTQj9NKUMqGxSEiGFaXDHonS7JE0UbU-x5CGnBIzqE6quQYjoDNFDOQNsppYWMQNRAPC9AGEZh8fochRkLC8AQXIKgsr3MPlRPZuJYpHOKDHHxayyHNTfkxAagFBB8Exn9RafQCFGJmgkp08E0Bw3cAgOZhjwK63tsix4-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-WloIHHF9gujl503aRqpFoUuYLfWWYvtsXoDJ2+KW94o9AV3BhrTdUNeBRRkRSGR2YLeWWAqJKRLQy7hcHMXpulsROiEQAVf1DAcMvBCdYrpCT4u9+6SQG4Qy+69-8AAxgH4MQxfdw0JISMBTKlCMHINqBYcxoCsGuNHxKEfcwxkOMHt0hoQy+ipCGIvQww+l6GIaGPJYrxwCc43pvjf7iFub+38gV408Z6pLXw0llwQIiL26HRfv0SiG1O0XU2ZJAmmd6CcgmAPC0ioHuA8LxrZ+83z8CgSIIRri3-6N0JfBmSB4fcYoEYT+X9GNv3HG+XS38f1jzgaAATb-MJvgfzxrheBGNnv-XPcEcPQAr3QA2vQkeva8KQKEaBLgKIZCfAAwSA1PKAdPCEUAt0UAivAEGke4bPPA7-C4cPPAr3PAiA8ACND6ErcgGApfGQReRAs6bYVAoSCEUgt0UgnAw4TfEMTAyAjAqMEMDggQw4EQikQPY-OMCQyPDwKue4cwVMHYCUF8CEeQr3dQqQ64eQoQKgeQogyvU-W-G-T-SghPRPc8Sg0bKIJdXKAxNA68f4a4Iwz-S-Aw9g6Ec4cQkvPAqEH3DcPw-3X3QIgvUQikQvfEEfS0f3SkUfGWXoaI-4QUP8K0UQeIyQQQNMSUcAFIjIuPXI+UcEQ5HIkUaI9Iw0OYC4HMZgMgSQeQcANAUwA8EsXIEAOEGfaIeox4NUEI7IFo4QbcFgIAA

Hinweis: Der Spannungsregler LM317 in der Simulation wurde genommen, 
weil im falstad kein universeller Regler verfügbar ist, in der Realität 
wird dieser durch einen XC6206 ersetzt werden.

Hat jemand noch einen Trick für eine kleinere Schaltung der Erkennung 
(außer einen doppelpoligen Schalter zu nehmen, der "Schalter" ist in der 
Realität eine Steckbrücke)

[Rainer W. (rawi)]

Ralph S. schrieb:
> Hat jemand noch einen Trick für eine kleinere Schaltung der Erkennung

Zwei Si-Dioden in Serie zur LED. Dann leuchtet die LED bei 5V.

Einen Mikrocontroller oder digitale Elektronik dafür einzusetzen, 
scheint doch etwas übertrieben.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ralph S. schrieb:
> hätte ich gerne eine Leuchtdiodenerkennung
Und die muss aus 2 Leuchtdioden bestehen, von denen eine 5V und die 
andere 3V3 anzeigt?

> Hierbei wird der Controller zwischen 3,3V und 5V umschaltbar sein.
Aber die 5V für die Erkennungsschaltung hast du immer?

> Zuerst wollte ich das mit einem OP machen, aber das war mir dann "zu groß"
Es gibt winzige OPs im SOT323 Gehäuse. Und das wäre dann auch meine 
Wahl:

      5V ----o----------o-------o---
             |          |       |   LED
             |          |       V=> 3V
             |          |       - 
            1k          |       |
             |      .-------.   1k
             o------|-      |   |
             |      |       |---o
 3V3/5V -----+------|+      |   |
             |      '-------'   1k
            3k9         |       |   LED
             |          |       V=> 5V
             |          |       - 
             |          |       |
      GND ---o----------o-------o---

[Otto K. (opto_pussy)]

Vielleicht könnte man das Problem auch ganz einfach mit nur einem 
Transistor und 3x1k Widerständen lösen.

[Bauform B. (bauformb)]

Eine RGB-LED und 2 Widerstände. Bei 3.3V leuchtet nur die blaue, bei 5V 
alle.

[Peter D. (peda)]

Ralph S. schrieb:
> Hierbei wird der Controller zwischen 3,3V und 5V umschaltbar sein. Für
> mich hätte ich gerne eine Leuchtdiodenerkennung, mit welcher
> Betriebsspannung der Controller gerade läuft.

Warum kann der µC das nicht selber erkennen?
Z.B. die AVRs können ihre VCC als Referenz nehmen und damit die interne 
Band-Gap messen (reziproke Messung).

[Otto K. (opto_pussy)]

Peter D. schrieb:
> Warum kann der µC das nicht selber erkennen?

Wahrscheinlich könnte der das sogar. Nur dann müsste man auch wiederum 
zwei GPIO Ausgänge, nur für die Ansteuerung der beiden Leuchtdioden 
opfern.

[Obelix X. (obelix)]

Peter D. schrieb:
> Warum kann der µC das nicht selber erkennen?

Controller kann viel sein, muss aber kein µC sein oder man soll die 
Spannung erkennen bevor der Controller angesteckt wird. Ein µC könnte 
auch abstürzen, aber die Spannung soll trotzdem signalisiert werden.

[Gerald B. (gerald_b)]

Rainer W. schrieb:
> Zwei Si-Dioden in Serie zur LED. Dann leuchtet die LED bei 5V.

Hätte ich vom Prinzip her, auch so vorgeschlagen. Natürlich noch mit 
einem Vorwiderstand :P
Man muß natürlich schauen, welche LED man da nimmt. Klassische rote LEDs 
haben eine Flusspannung von nur 1,4V rum. Alte grüne und gelbe liegen so 
bei um die 2 Volt. Wenn man die Anzahl der Si Dioden so wählt, das die 
LED bei 3,3V noch sicher aus ist, funktionert das Prinzip ganz 
hervorragend. Nur bei modernen LEDs kann man u.U. Überraschungen 
erleben, weil die Flusspannungen anders ausfallen können. Sowas ist dann 
typgebunden.

[Ralph S. (jjflash)]

:-) ich freue mich gerade über Lesenswert Bewertung von aktuell -4 : Ich 
werde wohl immer "besser"

Rainer W. schrieb:
> Einen Mikrocontroller oder digitale Elektronik dafür einzusetzen,
> scheint doch etwas übertrieben.

Na ja, ich wollte/will ja keinen Mikrocontroller einsetzen, ich möchte 
noch nicht einmal einen IC dafür einsetzen, deswegen ja die Frage hier.

Lothar M. schrieb:
> Es gibt winzige OPs im SOT323 Gehäuse. Und das wäre dann auch meine
> Wahl:      5V ----o----------o-------o---
>              |          |       |   LED
>              |          |       V=> 3V
>              |          |       -
>             1k          |       |
>              |      .-------.   1k
>              o------|-      |   |
>              |      |       |---o
>  3V3/5V -----+------|+      |   |
>              |      '-------'   1k
>             3k9         |       |   LED
>              |          |       V=> 5V
>              |          |       -
>              |          |       |
>       GND ---o----------o-------o---

Meine Schaltung mit OP hätte wohl so ziemlich genauso ausgesehen wie 
Deine, einzig ich habe solche kleinen Chips nicht (und ich dachte immer 
- falsch gedacht - dass das "Exoten" sind).

Im SOT-23-5 kostet ein sehr einfacher OP LM321 (von den Daten her dürfte 
das wie ein einzelner OP eines LM358 sein) doch sagenhafte 0,023 ct 
(lcsc.com). Wird beim nächsten mal mitbestellt.

Otto K. schrieb:
> Vielleicht könnte man das Problem auch ganz einfach mit nur einem
> Transistor und 3x1k Widerständen lösen.

Das habe ich gerade ausprobiert, auch mit unterschiedlichen 
Widerstandskombinationen und ist stark von den Flußspannungen der 
einzelnen Leuchtdioden abhängig. Hier "glimmt" dann oft die untere LED 
so etwas und gefällt mir nicht so sonderlich.

Peter D. schrieb:
> Warum kann der µC das nicht selber erkennen?
> Z.B. die AVRs können ihre VCC als Referenz nehmen und damit die interne
> Band-Gap messen (reziproke Messung).

Das soll ein Programmer für CH32V003 werden der seinerseits ebenfalls 
mit einem CH32V003 realisiert ist. Bei diesem Chip stehe ich noch am 
Anfang und weiß noch nicht, wie sich ein Auslesen des ADC auswirken 
wird. Der Programmer selbst ist nach "allerbester" AVR V-USB (also in 
Wirklichkeit eher ungut realisiert) aber funktioniert absolut super. 
Aaaaaber: ich werds ausprobieren, ob man dazwischen noch ein auslesen 
des ADCs quetschen kann.

Otto K. schrieb:
> Wahrscheinlich könnte der das sogar. Nur dann müsste man auch wiederum
> zwei GPIO Ausgänge, nur für die Ansteuerung der beiden Leuchtdioden
> opfern.

Das wäre nicht das Problem, die wären übrig!

Gerald B. schrieb:
> Wenn man die Anzahl der Si Dioden so wählt, das die
> LED bei 3,3V noch sicher aus ist, funktionert das Prinzip ganz
> hervorragend. Nur bei modernen LEDs kann man u.U. Überraschungen
> erleben, weil die Flusspannungen anders ausfallen können. Sowas ist dann
> typgebunden.

Genau das ist das "Problem" und außerdem möchte ich, dass bei 5V die 
3,3V LED aus ist.

Wird noch n bissi dauern und ich werde mich auch mal mit den 
superkleinen OPs beschäftigen

[Otto K. (opto_pussy)]

Ralph S. schrieb:
> Hier "glimmt" dann oft die untere LED so etwas und gefällt mir nicht so
> sonderlich.

Dann brauchst du nur an der unteren LED, den parallel geschalteten 1K 
Widerstand durch einen 820 Ohm Widerstand ersetzen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

All die Trickschaltungen mit der LED-Spannung funktionieren nur deshalb 
sehr schlecht, weil so eine LED eben keinen "scharfen Knick" hat, 
sondern eine e-Funktion. Diese blaue LED lässt also auch schon bei 2,5V 
einen merklichen Strom durch und leuchtet deshalb sichtbar.
Bei der angehängten Schaltung und einer dreifarbigen LED wäre bei 3V3 
blau dominant und bei 5V würde sie rot+grün = gelb leuchten.

Besser ist aber der Einsatz des OP, der wie der IRLML ja auch im SOT323 
Gehäuse sitzt, also gleich viel Platz braucht, aber die LEDs definiert 
ansteuern kann.

Ralph S. schrieb:
> Hinweis: Der Spannungsregler LM317 in der Simulation wurde genommen,
> weil im falstad kein universeller Regler verfügbar ist
Dazu noch ein Tipp: man kann da ganz einfach eine 3V3 Spannungsquelle 
definieren.

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgoqoQFMBaMMAKABcRD8QUAWKwgkI9+UEExDZoePL2xheGSGGKRspcVOKz5vFMzzFmhRsXB4qAEzoAzAIYBXADZt2IC1RRD3vPD29UEgwwCNiE6qREhGAoeLjY4jCEmLzEqaFg2LzZzOZWto4uLGDJnN7YCChlwvyeINb2zmwMTnSW4GJUMHCsJVWyfhX9viC1PPUFTS1tHRBdsMosAE7VkpWrXsJUYPAsAO4b3kq8-lssAOarY4I12FVdyyDHkmFPkCdj2-CQF28fcH9RndOvsNnxViUHgAlCFcCGxTqjWiIkKPLh+Pi0GIiLrIOAsADKFGxmKBVVJ2xA9icAGc6GIUI8MLJToDNgylPiVgM1sMMRh7nifpceWNRcDoT4-GAMMIeTE-LjREhcaiDjzSfLZVAWNglO4AezmSd2XMeKDnthXpb3jqDjaTs92T97bbcI7CINbcKnp6kVRZX45IKfgAHX1ej1BgEJSk7b74gAexKqRnceHIaVGIhAACE6GwlgBLOgAIxpNNDdgAdtWHNXznQlgBrOi1+vnAA6NKk2AAat2APTdhB9lgw4M8cHYFkocFK5Gq6AIUEIEnK7Eqe6rzfEVNwrc6lbEOGkk9UGcnL4+8+SFm3ycPPVUW+H2+ks0-ZPxpC6ZAKSQZWzMA-ChFhv0gOdJCIZAUDMO4zBOECQAAGXHMlWUvVkF0kaBY06ZcWCAA

[Ralph S. (jjflash)]

Lothar M. schrieb:
> Ralph S. schrieb:
>> Hinweis: Der Spannungsregler LM317 in der Simulation wurde genommen,
>> weil im falstad kein universeller Regler verfügbar ist
> Dazu noch ein Tipp: man kann da ganz einfach eine 3V3 Spannungsquelle
> definieren.

:-) Lothar, ich weiß, ich hätte das so auch machen sollen. Die 
Simulation hat u.a. auch für eine Unterrichtseinheit herhalten müssen 
(bei der dann auch erklärt wurde, für was Spannungsregler da sind).

[Falk B. (falk)]

Otto K. schrieb:
> Wahrscheinlich könnte der das sogar. Nur dann müsste man auch wiederum
> zwei GPIO Ausgänge, nur für die Ansteuerung der beiden Leuchtdioden
> opfern.

Nö, einer reicht.

Beitrag "Re: Tipp zu Schaltung gesucht: OR von 2 LEDs mit einem Transistor"

[Otto K. (opto_pussy)]

Falk B. schrieb:
> Nö, einer reicht.

Dann aber nicht noch mit zwei Dioden in Serie, so wie du das 
fälschlicher Weise gemacht hast, sondern einfach nur mit zwei 
Widerständen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Falk B. schrieb:
> Nö, einer reicht.
Siehe den Post weiter oben im 
Beitrag "Re: Umschalterkennung 3.3V <-> 5V"

Mit den beiden Widerständen kann dann der Strom bzw. die Helligkeit für 
jede LED einfach eingestellt werden.