Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NPN/Mosfet Schaltung - Funktioniert, aber gibt es Verbesserungen?


von Klaus (user2046)


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Wie im Titel. Ich habe diese Schaltung entworfen und verwendet, hab ich 
was übersehen was es auf lange Sicht unzuverlässig werden lassen kann? 
Strom abgabe max 1 Amp.

von Mani W. (e-doc)


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Je nach Anwendung sind R47/R48 niedriger anzusetzen...

von Marcel V. (mavin)


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Soll die Schaltung die LED nur ein- und ausschalten, oder läuft da eine 
richtige PWM-Frequenz drüber? Falls ja, wie hoch ist die Frequenz und 
wozu soll D1 gut sein wenn in Q5 schon eine interne Bodydiode integriert 
ist?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Klaus schrieb:
> Ich habe diese Schaltung entworfen und verwendet, hab ich
> was übersehen was es auf lange Sicht unzuverlässig werden lassen kann?

Was soll die Mimik mit der Diode D1 gegen +5V? Womit ist der andere Pol 
der "LED" die 1A zieht denn verbunden? Was für eine 1N60 soll das 
überhaupt sein?

Wenn die Last gegen GND geschaltet wird, macht man die Freilaufdiode 
üblicherweise auch gegen GND. Und R47/R48 sind wie schon gesagt wurde, 
zu hochohmig für PWM. Und für "eine LED" braucht man an sich auch keine 
Freilaufdiode (schadet aber auch nicht).

von Klaus (user2046)


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Es wird nur ein und ausgeschaltet, keine PWM.
D1: am anderen Ende ist ein attiny. Der immer bisschen über 3V benötigt. 
Mit einem Spannungsteiler soll der Attiny die Spannung am LED Ausgang 
von Q5 messen. Wenn jetzt Q5 an, aus, an geschaltet wird, definiert die 
aus Zeit was der Attiny machen soll. Eine simple Lösung um 3 Zustände 
und genug Strom über nur 2 Leitungen zu transportieren.

von Michael B. (laberkopp)


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Axel S. schrieb:
> Was soll die Mimik mit der Diode D1 gegen +5V?

Vor allem einer 1N60, aus welchem Museum hat er die gestohlen ?

https://www.box73.de/product_info.php?products_id=2337

Klaus schrieb:
> Strom abgabe max 1 Amp.

Das schafft eine 1N60 garantiert nicht.

von Mani W. (e-doc)


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Die Diode braucht man nicht!

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

R49 und R48 können entfallen. R47 sollte kleiner sein. Hängt davon ab 
wie schnell Q5 durchschalten/sperren soll. Oder nimmst einen fertigen 
Baustein mit allen drin. Bspw. einen Profet High Side Switch.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Klaus schrieb:
> D1: am anderen Ende ist ein attiny. Der immer bisschen über 3V benötigt.

Das klingt heftig wirr und kann die Funktion der Diode nicht erklären. 
Zumindest sorgt die dafür, dass am LED-Ausgang knapp 5V erscheinen, wenn 
der FET aus ist.

> Mit einem Spannungsteiler soll der Attiny die Spannung am LED Ausgang
> von Q5 messen.

Das ist nicht schwer, aber braucht keine Diode.

Michael B. schrieb:
> Vor allem einer 1N60, aus welchem Museum hat er die gestohlen ?
> https://www.box73.de/product_info.php?products_id=2337

Anstatt eines dusseligen Angebotes hättest Du das Datenblatt direkt 
verlinken bzw. für das Forum eintragen können!

von Jörg R. (solar77)


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Klaus schrieb:
> Es wird nur ein und ausgeschaltet, keine PWM.
> D1: am anderen Ende ist ein attiny. Der immer bisschen über 3V benötigt.
> Mit einem Spannungsteiler soll der Attiny die Spannung am LED Ausgang
> von Q5 messen. Wenn jetzt Q5 an, aus, an geschaltet wird, definiert die
> aus Zeit was der Attiny machen soll. Eine simple Lösung um 3 Zustände
> und genug Strom über nur 2 Leitungen zu transportieren.

Zeig die komplette Salami. Weshalb muss die LED Highside geschaltet 
werden?

von Michael (bastler2)


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Manfred P. schrieb:
> Das klingt heftig wirr

Überhaupt nicht: Die Pegel auf "LED" sind nicht 15V und 0V (hochohmig), 
sondern 15V und 5V (niederohmig).

D.h. an "LED" wird ein kleiner (lineare) Spannungsregler hängen, der 
3.3V für den Attiny bereitstellt, und über einen Spannungsteiler wird 
der Attiny  den "LED"-Pegel messen und, wie Klaus schreibt, ein 
einfaches Protokoll auswerten. Der Attiny kann dann wiederum mit einem 
Transistor irgendwelche LEDs schalten, oder was auch immer.

Keine große Sache.

Aber die Diode kann wirklich gegen eine einfache 
Feld-Wald-Wiesen-Schottky-Diode ersetzt werden.

von Mani W. (e-doc)


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Michael schrieb:
> Aber die Diode kann wirklich gegen eine einfache
> Feld-Wald-Wiesen-Schottky-Diode ersetzt werden.

Schottky braucht man nicht...

von Michael (bastler2)


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Veit D. schrieb:
> R49 und R48 können entfallen.

R49 kann nicht entfallen, er sorgt für einen definierten (Aus-) Pegel, 
wenn der Mikrocontroller sich im Reset-Zustand befindet.

von Michael (bastler2)


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Mani W. schrieb:
> Die Diode braucht man nicht!

Zuerst verstehst Du die Funktion der Schaltung und der Diode nicht, 
obwohl Klaus es in seinem 2. Beitrag klargestellt hat, wofür die Diode 
ist.

Mani W. schrieb:
> Schottky braucht man nicht...

Nun behauptest Du einfach in den Raum hinein, dass es keine 
Schottky-Diode benötige. Auf welcher Grundlage basiert Deine Empfehlung?

von Klaus (user2046)


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Michael schrieb:
> Überhaupt nicht: Die Pegel auf "LED" sind nicht 15V und 0V (hochohmig),
> sondern 15V und 5V (niederohmig).
>
> D.h. an "LED" wird ein kleiner (lineare) Spannungsregler hängen, der
> 3.3V für den Attiny bereitstellt, und über einen Spannungsteiler wird
> der Attiny  den "LED"-Pegel messen und, wie Klaus schreibt, ein
> einfaches Protokoll auswerten. Der Attiny kann dann wiederum mit einem
> Transistor irgendwelche LEDs schalten, oder was auch immer.
>
> Keine große Sache.
>
> Aber die Diode kann wirklich gegen eine einfache
> Feld-Wald-Wiesen-Schottky-Diode ersetzt werden.

Es ist genau so! Hätte ich nicht besser erklären können.
Warum diese Diode?
Einfach, ich hab mal vor Jahren ein Kit mit verschiedenen Dioden 
gekauft, und da sind einige dieses Typs enthalten. Hatte die kleinste Vf 
und kann bis 50mA. Mehr als genug für meine Bastelei.

von Veit D. (devil-elec)


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Michael schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> R49 und R48 können entfallen.
>
> R49 kann nicht entfallen, er sorgt für einen definierten (Aus-) Pegel,
> wenn der Mikrocontroller sich im Reset-Zustand befindet.

Das ist ein bipolarer NPN, kein Mosfet.

von Mani W. (e-doc)


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Michael schrieb:
> Nun behauptest Du einfach in den Raum hinein, dass es keine
> Schottky-Diode benötige. Auf welcher Grundlage basiert Deine Empfehlung?

Wissen?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Klaus schrieb:
> D1: am anderen Ende ist ein attiny. Der immer bisschen über 3V benötigt.

Eine zweite Funktion waere noch, dass diese beim Abschalten noch die 
Funktion einer Freilaufdiode übernimmt. Statt auf Ground, kann diese 
auch auf 5V gelegt werden.

Aus dem Grunde empfiehlt Michael eine Schottky-Diode:
Die Empfehlung ist durchaus sinnig, weil der TO koennte die Ansteuerung 
fuer kuerzere Schaltzeiten aendern wollen und die parasitaere induktiven 
Anteile der Last werden deutlich hoeher durch laengere Zuleitungen zur 
LED.

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Dieter D. schrieb:
> Aus dem Grunde empfiehlt Michael eine Schottky-Diode:
> Die Empfehlung ist durchaus sinnig, weil der TO koennte die Ansteuerung
> fuer kuerzere Schaltzeiten aendern wollen und die parasitaere induktiven
> Anteile der Last werden deutlich hoeher durch laengere Zuleitungen zur
> LED.

Dieter, bitte hör auf, uns mit KI Zusammenstellungen zu nerven!

Nichts, aber auch gar nichts stammt aus Deiner Feder, auf solche
Sätze muss man einmal kommen !

von Lutz (Gast)


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Es wurde ja schon einiges kritisiert und verbesserungsvorschläge gemacht

Aber wir wissen nicht was die anforderung an die funktion ist, ok, die 
auszeit wird gemessen und definiert die aufgabe, woraus ich annehmen 
würde es gibt verschiedene aufgaben und damit verschiedene zeiten

Aber wie sind die zeiten und die abstufung und wie gemessen, daraus 
ergibt sich wie das ausschalten und einschalten auszisehen hat

Wie sieht es mit der belastung aus, ist fie konstant oder 
unterschiedlich, wird dies information mit und ohne last übermittelt, 
was einfluss auf die schaltglanken haben könnte

Wenn wir über millisekunden reden weniger relevant als wenn es 
mikrosekunden wären

Und nstürlich die schelle der messund und wieviel zustände, bzw die 
zeitliche suflöung der information, gibt es 1 oder 2 mikrosekundrn zu 
unterscheiden oder 10 oder 20 millisekunden

Daran kann man die schaltung messen und bewerten und wenn notwendig 
verbessern

von Mani W. (e-doc)


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Lutz schrieb:
> Wenn wir über millisekunden reden weniger relevant als wenn es
> mikrosekunden wären
>
> Und nstürlich die schelle der messund und wieviel zustände, bzw die
> zeitliche suflöung der information, gibt es 1 oder 2 mikrosekundrn zu
> unterscheiden oder 10 oder 20 millisekunden

Toll!

von Manfred P. (pruckelfred)


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Lutz schrieb:
> Es wurde ja schon einiges kritisiert und verbesserungsvorschläge

Du Faulsack darfst die Shift-Taste benutzen und Dein Geschwafel vor 
dem Absenden noch einmal lesen!

Oder auch egal, Schreibstil und Inhalt passen perfekt überein.

von Chantalle (chantalle2000)


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Manfred P. schrieb:
> Lutz schrieb:
>> Es wurde ja schon einiges kritisiert und verbesserungsvorschläge
>
> Du Faulsack darfst die Shift-Taste benutzen und Dein Geschwafel vor
> dem Absenden noch einmal lesen!
>
> Oder auch egal, Schreibstil und Inhalt passen perfekt überein.

Du scheinst gar keinen Plan zu haben und noch nie preisbewusst ein Gerät 
nach Lastenheft entwickelt zu haben und dann die Funktion anhand der 
Spezifikation die Teste begleitet und bewertet zu haben um zu beurteilen 
ob man das so bauen kann.
Einzelstücke funktionsfähig aufzubauen ist eine Sache, 
Industrialisierung eine andere, davon hast du keinen Plan

Aber dafür immer und für jeden eine Beleidigung, wenn sich dein Ego 
verletzt fühlt

von R. L. (roland123)


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Chantalle schrieb:
> Du scheinst gar keinen Plan zu haben und noch nie preisbewusst ein Gerät
> nach Lastenheft entwickelt zu haben und dann die Funktion anhand der
> Spezifikation die Teste begleitet und bewertet zu haben um zu beurteilen
> ob man das so bauen kann.
> Einzelstücke funktionsfähig aufzubauen ist eine Sache,
> Industrialisierung eine andere, davon hast du keinen Plan

Klaus schrieb:
> Einfach, ich hab mal vor Jahren ein Kit mit verschiedenen Dioden
> gekauft, und da sind einige dieses Typs enthalten. Hatte die kleinste Vf
> und kann bis 50mA. Mehr als genug für meine Bastelei.

man sollte kaum glauben, dass sich beide Beiträge auf dasselbe  Thema 
beziehen.

von Chantalle (chantalle2000)


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R. L. schrieb:
> man sollte kaum glauben, dass sich beide Beiträge auf dasselbe  Thema
> beziehen.

Es geht um die richtige Herangehensweise und es wurde nach 
Verbesserungsvorschläge gefragt

Und wie hier geschrieben wurde, da muss man erst mal wissen was es 
können soll

Wenn eine Schaltung robust das kann was sie soll, dann ok

Aber, gehts nur auf dem Labortisch, was ist mit Temperatureinfluss, was 
ist mit Spannungsschwankungen
Wenn man mehrere baut, was ist mit Bauteiltoleranzen

Und ich denke es geht mehr um die Schaltgeschwindigkeit und 
Schaltflanken, weniger um die Diode

: Bearbeitet durch User
von Dieter W. (dds5)


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Klaus schrieb:
> D1: am anderen Ende ist ein attiny. Der immer bisschen über 3V benötigt.
> Mit einem Spannungsteiler soll der Attiny die Spannung am LED Ausgang
> von Q5 messen. Wenn jetzt Q5 an, aus, an geschaltet wird, definiert die
> aus Zeit was der Attiny machen soll.

Der "LED" Ausgang hätte für diese Funktionalität durchaus eine 
sinnvollere Bezeichnung verdient.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Mani W. schrieb:
> Dieter, bitte hör auf, uns mit KI Zusammenstellungen zu nerven!

Es geht um Verbesserungen bei der Frage des TO.

Lege erst mal vor, wo der TO explizit Verbesserungen, die zum Tragen 
kommen, wenn er etwas anderes aendern sollte, ausschliesst?

Bis dahin verschone den Thread vor Deine Diskreditierungen.

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> R49 kann nicht entfallen, er sorgt für einen definierten (Aus-) Pegel,
> wenn der Mikrocontroller sich im Reset-Zustand befindet.

BJTs werden durch STROM gesteuert. Wo soll der herkommen, wenn der GPIO 
nach dem Reset als Eingang konfiguriert ist?

von Rainer W. (rawi)


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Chantalle schrieb:
> Wenn man mehrere baut, was ist mit Bauteiltoleranzen

Was hat die Stückzahl mit den Toleranzen der Bauteile zu tun. Die wirken 
sich bei einem Einzelexemplar genauso wie in der Serie aus.

von Peter D. (peda)


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Man könnte noch Bauteile einsparen.
Mit low vom µC schaltet man die 15V ein.

von Lutz (Gast)


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Rainer W. schrieb:
> Chantalle schrieb:
>> Wenn man mehrere baut, was ist mit Bauteiltoleranzen
>
> Was hat die Stückzahl mit den Toleranzen der Bauteile zu tun. Die wirken
> sich bei einem Einzelexemplar genauso wie in der Serie aus.

Das zeigt ein Stück Ahnungslosigkeit  wenn uch eines baue mit den 
gegebenen Bauteilen dann wird es oftmals per Software oder Wereänderung 
oder auch trimmer so eingestellt bis alle messwerte ok sind

In der Massenproduktion sind die Abläufe anders, das Design muss mit 
allen Toleranzlagen klar kommen, auch der eine von 10000 Widerstände der 
da mal tatsächlich 1% Abweichung hat

Bei Stückzal 1, naja, merkst selber jetzt worums geht oder

von Rainer W. (rawi)


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Lutz schrieb:
> Das zeigt ein Stück Ahnungslosigkeit  wenn uch eines baue mit den
> gegebenen Bauteilen dann wird es oftmals per Software oder Wereänderung
> oder auch trimmer so eingestellt bis alle messwerte ok sind

Wir sprechen hier nicht von einer Schaltung mit x Trimmern (egal ob 
Hardware oder Software), sondern von einer vernünftig dimensionierten 
Schaltung, die dann unabhängig von den Toleranzen ihren Dienst tut, d.h. 
von solidem Schaltungsdesign.

Auch in der Serienproduktion gibt es übrigens Abgleichvorgänge, die man 
aber wegen Kosten (Prüfaufwand, Taktzeit) tunlichst zu vermeiden sucht. 
Solche Abgleichvorgänge finden dann oft bereits auf Bauteilebene statt, 
so dass der Hersteller einer Baugruppe damit nichts mehr zu tun hat, 
sondern einfach ein lt. Datenblatt eng toleriertes Bauteil einsetzen 
kann. Oder es findet eine Kalibrierung mit Ablage der Kalibrierdaten im 
Bauelement statt.

von Roland F. (rhf)


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Hallo,
Rainer W. schrieb:
> Wo soll der herkommen, wenn der GPIO
> nach dem Reset als Eingang konfiguriert ist?

Ist das für jeden MC direkt nach dem Einschalten der Betriebsspannung 
garantiert?

rhf

von M.A. S. (mse2)


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Lutz schrieb:
> schaltglanken
...mein neues Lieblingswort.  :)
Ich glaube aber, man schreibt es eigentlich groß...!?

von Rainer W. (rawi)


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Roland F. schrieb:
> Ist das für jeden MC direkt nach dem Einschalten der Betriebsspannung
> garantiert?

Wer soll dir das für alle uCs garantieren können? Ein Hersteller kann 
immer nur für SEINE Produkte sprechen.

Aus praktischen Gesichtspunkten macht es IMHO aber jeder Hersteller so. 
Sonst wäre es nicht mögliche, einen GPIO als Eingang zu benutzten, ohne 
dass es zu einem Konflikt mit der ansteuernden Schaltung kommt.
Nur wenn der GPIO nach einem Reset erstmal hochohmig ist, können 
Treiberkonflikte ausgeschlossen werden.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Rainer W. schrieb:
> GPIO nach einem Reset

In sicherheitskritischen Schaltungen sind dazwischen noch analoge 
Schalter, die die Trennung waehrend des Starts sicherstellen.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Roland F. schrieb:
> Hallo,
> Rainer W. schrieb:
>> Wo soll der herkommen, wenn der GPIO
>> nach dem Reset als Eingang konfiguriert ist?
>
> Ist das für jeden MC direkt nach dem Einschalten der Betriebsspannung
> garantiert?

Ja. Hochohmig als Eingang ist zu erwarten. Sowohl das, aber auch ein 
Low-Ausgang machen R49 unnötig.
Einzige Ausnahme wäre ein High-Ausgang während der Initialisierung. 
Sollte das jemals ein MC so machen, wäre das heftig unerwartet. Aber 
dann würde R49 auch nicht helfen.

von Rainer W. (rawi)


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Dieter D. schrieb:
> In sicherheitskritischen Schaltungen sind dazwischen noch analoge
> Schalter, die die Trennung waehrend des Starts sicherstellen.

Gürtel und Hosenträger, wenn man dem Resetstatus des DDR nicht traut 
oder der uC irgendwo unsauber ist.

von Veit D. (devil-elec)


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Peter D. schrieb:
> Man könnte noch Bauteile einsparen.
> Mit low vom µC schaltet man die 15V ein.

Wenn der µC Pin ein Ausgang ist und auf Low geht, fließt der kleine 
Strom, begrenzt vom 10k, da durch. Soweit gehe ich mit.

Wenn der µC Pin nach Reset o.ä. kurz noch Eingang ist, dann ist dieser 
hochohmig. Laut meiner Überlegung wäre dieser dann zusammen mit dem 
sperrenden V1 hochohmig. Man hätte einen 15V Spannungsteiler in 
unbekannter Aufteilung der Teilspannungen. Am µC Eingang könnten mehr 
wie 5V anliegen. Oder irre ich mich?

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Veit D. schrieb:
> Am µC Eingang könnten mehr wie 5V anliegen. Oder irre ich mich?

Jein. Es kommt auf den internen ESD-Schutz des GPIO an. Oft gibt es eine 
Diode nach VCC, die dann den Strom in Richtung VCC abfließen lässt.

von Bauform B. (bauformb)


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Rainer W. schrieb:
> BJTs werden durch STROM gesteuert. Wo soll der herkommen, wenn der GPIO
> nach dem Reset als Eingang konfiguriert ist?

1µA Leckstrom aus dem Eingang kombiniert mit 300-facher Stromverstärkung 
vom BJT und R47 = 10k ergibt 3V am Gate vom FET.

Wenn man R46 mindestens doppelt so groß macht wie R49, darf der uC auch 
mal niederohmige 1.2V liefern. Das könnte beim Brown Out passieren, wenn 
die interne Reset-Schaltung nichts taugt.

Manche STM32 haben noch ein integriertes Überraschungsei: Ein USB-Device 
braucht einen Pull-Up mit 1k5 an D+. Wenn man den Pin als GPIO benutzt 
(weil man USB nicht braucht) und der interne Bootloader aktiv wird, 
schaltet der den Pull-Up ein. Auch, wenn er als UART-Bootloader benutzt 
wird. Und auch, wenn man z.B. einen STM32L451 benutzt, der offiziell 
garkeine USB-Hardware hat. Da ist aber der gleiche Chip (462) drin wie 
im L452 und der hat USB. Und wenn du meinst, mir egal, ich flashe per 
SWD: so ein Bootloader startet auch mal ungefragt, wenn das Flash leer 
ist :) :)

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Veit D. schrieb:
> unbekannter Aufteilung der Teilspannungen. Am µC Eingang könnten mehr
> wie 5V anliegen. Oder irre ich mich?

Max. 5V plus einer niedrigen Uf der µC-eigenen Schutzdioden, wenn es nur 
um Restströme wie in diesem Fall geht.
15V oder irgendeine Spannungsteilung ist da nicht ...

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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> Veit D. schrieb:
>> ... unbekannter Aufteilung der Teilspannungen. Am µC Eingang könnten mehr
>> wie 5V anliegen. Oder irre ich mich?

Rainer W. schrieb:
> Jein. Es kommt auf den internen ESD-Schutz des GPIO an. Oft gibt es eine
> Diode nach VCC, die dann den Strom in Richtung VCC abfließen lässt.

Jens G. schrieb:
> Max. 5V plus einer niedrigen Uf der µC-eigenen Schutzdioden, wenn es nur
> um Restströme wie in diesem Fall geht.
> 15V oder irgendeine Spannungsteilung ist da nicht ...

Hallo,

Danke euch. Ich persönlich würde besagte Dioden nicht bewusst belasten. 
Ist ein reiner ESD Schutz für das Bauteil Handling. Mit 10k mag das 
gehen. ;-)

von Peter D. (peda)


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Veit D. schrieb:
> Am µC Eingang könnten mehr
> wie 5V anliegen.

Nein, der V1 sperrt doch bei UGS=0V. Wo soll da eine höhere Spannung 
herkommen?
Selbst wenn der V1 1µA Leckstrom hätte, fließen die problemlos über die 
Schutzdiode im µC ab.
Und 1µA * 10k = 10mV, d.h. V2 sperrt auch sicher.

von R. L. (roland123)


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Roland F. schrieb:
> Hallo,
> Rainer W. schrieb:
>> Wo soll der herkommen, wenn der GPIO
>> nach dem Reset als Eingang konfiguriert ist?
>
> Ist das für jeden MC direkt nach dem Einschalten der Betriebsspannung
> garantiert?
>
> rhf

Manche Schaltung, die beim Einschalten kaputt ging, ist gar nicht beim 
einschalten kaputt gegangen, sondern beim letzten Ausschalten.
Da hat es nur keiner bemerkt.
Sollte man also auch beachten.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Rainer W. schrieb:
> oder der uC irgendwo unsauber ist.

So einen Fall gab es in einem Thread. Werde diesen aber nicht versuchen 
zu finden. Es reicht zu wissen, dass es das gibt, wenn so ein Phenomen 
zufällig auftreten sollte.

von Mani W. (e-doc)


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Dieter D. schrieb:
> So einen Fall gab es in einem Thread. Werde diesen aber nicht versuchen
> zu finden. Es reicht zu wissen, dass es das gibt, wenn so ein Phenomen
> zufällig auftreten sollte.

Es reicht zu wissen, wer Dieter ist und woher er seine Antworten
schöpft...

von Rainer W. (rawi)


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Veit D. schrieb:
> Ich persönlich würde besagte Dioden nicht bewusst belasten.

Sofern ich mich richtig erinnere, erachtet Atmel einem Dauerstrom von 
1mA durch die Schutzdioden als problemlos. Das entspricht einer 
bewussten Belastung  von unter 1mW.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Rainer W. schrieb:
> Sofern ich mich richtig erinnere, erachtet Atmel einem Dauerstrom von
> 1mA durch die Schutzdioden als problemlos.

Die Schaltung muss diesen Strom auch aufnehmen koennen. Problem ist, 
wenn man im Stromsparmodus unter 1mA verbraucht oder der Prozessor 
inerwartet startet, bis die Kondensatoren wieder entladen sind.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Mani W. schrieb:
> und woher er seine Antworten
> schöpft...

Du hattest 3h Zeit fuer eine fachliche Antwort. Naja, andere auch.

Daher bleiben Dir nur noch persoenliche Diffamierungen. Bei 20 
Diffamierungen, 5 fachliche Beitraege inklusive Threads ohne einen 
Beitrag von mir.

Du solltest ernsthaft überlegen, in welche Richtung Du Dich 
weiterentwickeln moechtest. Momentan kann das die AI besser.

von Mani W. (e-doc)


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Dieter D. schrieb:
> Du solltest ernsthaft überlegen, in welche Richtung Du Dich
> weiterentwickeln moechtest.

Du solltest ernsthaft überlegen, ohne KI Deine aufmüpfigen Antworten
zu generieren!

Denkst Du dadurch, dass Du im Forum punkten kannst?

Ist Dir bis jetzt sehr gut gelungen...

: Bearbeitet durch User
von Michael (bastler2)


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Mani W. schrieb:
> Denkst Du dadurch, dass Du im Forum punkten kannst?

Wie schätzt Du Dein eigenes Auftreten und Verhalten hier ein?

von Mani W. (e-doc)


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Michael schrieb:
> Wie schätzt Du Dein eigenes Auftreten und Verhalten hier ein?

Sehr gut!

von Veit D. (devil-elec)


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Rainer W. schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> Ich persönlich würde besagte Dioden nicht bewusst belasten.
>
> Sofern ich mich richtig erinnere, erachtet Atmel einem Dauerstrom von
> 1mA durch die Schutzdioden als problemlos. Das entspricht einer
> bewussten Belastung  von unter 1mW.

Hallo,

ich weiß aus diesem Forum hier das viele Leute die ESD Dioden 
missbrauchen. Die sind aber nicht dafür vorgesehen wie das manche Leute 
hier machen. Das sind ESD! Schutzdioden. Um das Bauteil zwischen 
Auslieferung und Einbau zu schützen. Was macht ihr wenn eine ESD 
Schutzdiode durch falsches Handling defekt ist, damit ihr Aufgabe im 
Besten Fall erledigt hat, µC ist heil geblieben aber eure Schaltung 
verlässt sich nun auf diese defekte Diode. Ne Leute, hier ist Missbrauch 
fehl am Platz.

von Veit D. (devil-elec)


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Peter D. schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> Am µC Eingang könnten mehr
>> wie 5V anliegen.
>
> Nein, der V1 sperrt doch bei UGS=0V. Wo soll da eine höhere Spannung
> herkommen?
> Selbst wenn der V1 1µA Leckstrom hätte, fließen die problemlos über die
> Schutzdiode im µC ab.
> Und 1µA * 10k = 10mV, d.h. V2 sperrt auch sicher.

Hallo,

meine Überlegungen sind wie folgt.

Wenn der µC im Reset ist bzw. die Phase bis die Pins konfiguriert sind, 
in der Zeit ist der Pin Eingang. Damit ist er hochohmig. Man hat einen 
Spannungsteiler aus 10k, dem Sperrwiderstand V1 und dem µC Eingang. 
Links dargestellt.

Weil der 10k in der Betrachtung im Verhältnis keine Rolle spielt, kann 
man ihn für die Betrachtung weglassen. Damit bin ich beim rechten 
Spannungsteiler. Jetzt habe ich 2 sehr hochohmige Widerstände 
unbekannter Größe in Reihe und weiß nicht welche Spannung sich am µC 
Abgriff einstellt.

Das sind meine Gedankengänge zum Thema.

von Michael (bastler2)


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Veit D. schrieb:
> Jetzt habe ich 2 sehr hochohmige Widerstände
> unbekannter Größe in Reihe und weiß nicht welche Spannung sich am µC
> Abgriff einstellt.

Nein.

Der V1 ist ein N-Kanal Mosfet. Der lässt Strom nur dann durch, wenn sein 
Gate positiver als der Source-Anschluss ist. Oder umgekehrt: Source muss 
negativer als das Gate sein.

Das Gate hängt an +5V, und der Mikrocontroller-Pin am Source. Sobald 
Source über ca. 4.5V ansteigt, ist die Differenz zwischen Gate (+5V) und 
Source (+4.5V), nur noch 0.5V, was in etwa die Treshold-Spannung vom 
BSS138 ist. D.h. der sperrt dann und die Spannung kann nicht weiter 
steigen.

Ein anderer Aspekt dieser Schaltung ist, dass zwar Bauteile gespart 
werden, aber die Gate-Spannung von V2 im geschalteten Zustand -15V 
beträgt. Da könnte man argumentieren, dass das unnötig viel ist und 
schon recht nah an den +-20V Maximum, vor allem auch, weil V2 nur bis 
-10V_GS spezifiziert ist.

Ein Widerstand mehr und den BSS138 durch einen 1/10 so teuren 
Feld-Wald-Wiesen NPN-Transistor zu ersetzen, würde diese Problem lösen 
und die Gatespannung von V2 auch noch unabhängig von den 15V machen.

von Jens G. (jensig)


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Michael schrieb:
> beträgt. Da könnte man argumentieren, dass das unnötig viel ist und
> schon recht nah an den +-20V Maximum, vor allem auch, weil V2 nur bis
> -10V_GS spezifiziert ist.
>
> Ein Widerstand mehr und den BSS138 durch einen 1/10 so teuren
> Feld-Wald-Wiesen NPN-Transistor zu ersetzen, würde diese Problem lösen

Das ist aber kein Problem.

> und die Gatespannung von V2 auch noch unabhängig von den 15V machen.und

Wenn das gewollt wäre,d ann wäre das ein sinnvolles Feature. Aber bis 
jetzt war wohl noch nicht die Rede davon.

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

@ Michael:
Es geht um die Betrachtung des einen beschriebenen Zustandes.
Woher weißt du welches Potential an V1 Source ist?

Ich weiß nur ganz sicher das im Zustand um den es geht, der µC Pin 
Eingang ist und damit hochohmig. Falls das Potential am µC Pin 
geringfügig niedrig genug ist damit V1 etwas leitet, naja dann sind die 
Verhältnisse so, dass der µC Eingang im Verhältnis zu allen anderen 
hochohmig genug ist um fast volle 15V anliegen zu haben.

von Rainer W. (rawi)


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Veit D. schrieb:
> Die sind aber nicht dafür vorgesehen wie das manche Leute hier machen.

Dann erklär doch mal bitte, warum Atmel genau diese Art der Nutzung 
sogar in der Application Note AVR182 vorführt?

> Was macht ihr wenn eine ESD Schutzdiode durch falsches Handling defekt ist,
> damit ihr Aufgabe im Besten Fall erledigt hat, µC ist heil geblieben aber
> eure Schaltung verlässt sich nun auf diese defekte Diode.

Das möchte ich sehen, dass der GPIO eines µC mit durchlegierter 
ESD-Schutzdiode noch normal funktioniert. Die Diode wird dir nicht den 
Gefallen tun, nach einem (schädigenden) Durchschlag hochohmig zu werden.

von Bauform B. (bauformb)


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Rainer W. schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> Die sind aber nicht dafür vorgesehen wie das manche Leute hier machen.
>
> Dann erklär doch mal bitte, warum Atmel genau diese Art der Nutzung
> sogar in der Application Note AVR182 vorführt?

Es wäre doch denkbar, dass im Laufe der Jahre ganz verschiedene Methoden 
zum ESD-Schutz entwickelt wurden? Von "nichts" über Dioden mit abs max 
50mA bis zu "unspezifizierte Magie"?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Der Überspannungsschutz an IO-Pins sieht in der Regel so aus:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm
Dabei koennen das aich Bodydioden der MOSFET im MC-Chip sein.

von Bauform B. (bauformb)


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Oder völlig anders, wenn der Pin 5V-tolerant ist...

von Rainer W. (rawi)


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Dieter D. schrieb:
> Der Überspannungsschutz an IO-Pins sieht in der Regel so aus:

Keine Regel ohne Ausnahme: Guck dir z.B. die ESPs an, diese komischen 
Exoten.

von Peter D. (peda)


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Veit D. schrieb:
> Woher weißt du welches Potential an V1 Source ist?

Wenn der µC-Pin tristate ist, dann kann die Spannung maximal bis 
VCC-V_gs Schwellspannung ansteigen, also in jedem Fall kleiner VCC.
Es können bei V_gs = 0V lt. Datenblatt max 100nA Leckstrom fließen.
Bitte mal das Gehirn einschalten, welche Zerstörungen riesige 100nA (= 
0,0000001A) anrichten werden.
Ich komme mir hier vor, wie im Kindergarten.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

ich wollte eigentlich noch paar Gedankengänge erläutern, schenke ich mir 
jetzt. Wenn mir selbst Peter blöd kommt. Ich habe ja extra mein Hirn 
eingeschaltet und darüber nachgedacht. Wenn das im Forum nicht gewollt 
ist, dann stellt sich langsam die Frage worüber man im Forum noch reden 
darf bzw. welche Gedanken man zur Diskussion stellen darf. Wenn jeder 
alles wissen würde bräuchte man kein Forum zum Wissensaustausch. Viele 
denken einfach zu Kleinkariert in ihrer Welt.

Wegen der Atmel App Note. Die Schaltung ist anders. Die hat noch einen 
1MOhm Reihenwiderstand drin. Aber ja, die Dioden werden missbraucht.

von Peter D. (peda)


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Ich gebe zu, es hat mich etwas genervt, wo dort hohe Spannungen 
herkommen sollen.
Die Gateschaltung bzw. die Basisschaltung beim BJT werden selten 
verwendet und sind daher nicht sehr bekannt.
Gate bzw. Basis bilden quasi eine Barriere über die die Source- bzw. 
Emitterspannung nicht steigen kann, weil der FET/BJT schon vorher 
sperrt.
Damit eine Spannung abfallen kann, muß aber auch ein Strom fließen 
können.

Die Gateschaltung wird z.B. auch zur Spannungsanpassung (3,3V zu 5V) 
beim I2C-Bus verwendet. Die 5V können da auch nicht auf die 3,3V Seite 
überspringen.

: Bearbeitet durch User
von Veit D. (devil-elec)


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Hallo Peter,

gut, ich denke nochmal darüber nach. Die I2C Pegelanpassung hatte ich 
seinerzeit verstanden. Guter Einwand hiermit Parallelen zu ziehen. Bei 
solchen Stichpunkten und Einwänden bin ich geneigt erneut nachzudenken. 
Danke.

von Lutz (Gast)


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Wie ja schon mal angemerkt, ob man was verbessern kann oder muss hängt 
ganz davon ab was spezifiziert ist, habe heute die Zeit gefunden das mal 
aufzuzeigen

Mal mit Widerständen 5% plus Alterung und Temperatureffekt, die aber 
kaum Einfluss haben, der typischen Schwankung der GS Kapazität mit 
±100pF optimistisch angenommen und der Variation der Low Und High Pegel 
der Transistor Basis Ansteuerung kommt man auf eine Standardabweichung 
der Pulslänge von 1.3us (wegen Bauteiltoleranzen)

Bei einer robusten Auslegung sollte man es so in etwa mit ±4.5 
Standardabweichungen noch erkennen und zwischen den verschiedenen 
Pulslängen sollte dann auch noch eine Sicherheitsbereich sein, d.h. man 
kann dann Pulslängen mit einer Auflösung von 20us Schritten voneinander 
unterscheiden, wenn das ausreicht dann ist es ok, wäre bei 10kHz 4 
verschiedene Stufen

Zu C1, beim MosFet habe ich die GS Kapazität 200pF kleiner gemacht und 
deshalb C1 extern mit 200pF ±100pF simuliert, wenn das auch nicht die 
Spannungsabhängig Kapazität abbildet so kann man doch den Einfluss von 
Cgs damit untersuchen

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