ideale eingangsbeschaltung?

Werner Gast 25.01.2007 15:36 #483744

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Hallo Leute,
nachdem der Ausgang nun geklärt ist suche ich noch die "ideale" 
Eingangsbeschaltung für den AVR.
Eingangsspannung kann zwischen 5 und 24 Volt liegen. Die Frequenz liegt 
bei max 1 khz.

Die Schaltungen habe ich in simuliert und sollten alle funktionieren.
Bei Variante 1 bekomme ich in der Simulation aber nur 4,3 V (High Pegel)
bei Variante 2 max. 5,6 V (bei 24 V Eingang)
Variante 3 passt genau, ist aber die aufwendigste.

Seht ihr sonst noch Vor- bzw. Nachteile der verschiedenen Varianten?
   Werner

PS: soll ich die Varianten vielleicht mit ins Wiki kopieren (die, die OK 
sind?)

Variante 1:
    10k_
   -|___|---o---- AVR
            |
            - ZD4V7
            ^
            |
           ===
           GND

Variante 2:
           VCC
            |
            - 1N4148
            ^
    10k_    |
   -|___|---o---- AVR
            |
            - 1N4148
            ^
            |
           ===
           GND

Variante 3:
           VCC   VCC
                  |
            |    .-.
     1N4148 -    | |1k
            ^    | |
            |    '-'
            |     '------ AVR
     10k_   |    /
    -|___|--o---|   BC547
                |>
                  |
                 ===
                 GND

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johnny.m Gast 25.01.2007 15:41 #483748

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Ich sehe grad nicht ganz den Zweck der Diode bei Variante 3. Und 1 k 
Pull-Up ist recht wenig. Zudem kann man sich bei den AVRs externe 
Pull-Ups eh i.d.R. sparen...

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Falk Gast 25.01.2007 15:57 #483761

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@Werner

>Eingangsspannung kann zwischen 5 und 24 Volt liegen. Die Frequenz liegt
>bei max 1 khz.

Nimm Variant 1-, sprich lass die Z-Diode weg. Der AVR hat interen 
Clamp-Dioden (die du in Variante 2 extra vorgesehen hast). Bei 24V 
fliessen max. (24-5)/10k = 1.9mA, das sollten die Dioden aushalten.

MfG
Falk

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Michael Wilhelm Gast 25.01.2007 15:59 #483763

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zu Variante 2:
die Dioden sind im AVR schon eingebaut. Sie dürfen mit max. 1mA belastet 
werden. Also den Reihenwiderstand auf min. 27K erhöhen und gut ist.

MW

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johnny.m Gast 25.01.2007 16:00 #483765

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> Bei 24V fliessen max. (24-5)/10k = 1.9mA, das sollten die Dioden aushalten.
Hatten wir das nicht letztens? War da nicht die Rede von max. 1 mA für 
die Clamp-Dioden? Aber selbst, wenn dem so ist: Dann nimm anstatt 10 
kOhm 20 kOhm...

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johnny.m Gast 25.01.2007 16:01 #483767

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> ...auf min. 27K erhöhen...
20 kOhm reichen... 24 V - 5 V / 20 kOhm = 0,95 mA

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Manfred Gast 25.01.2007 16:02 #483769

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Wenn du in der Variante 1 den Widerstand verkleinerst, so dass 5mA über 
die Z-Diode fliessen, wirst du 4,7V bekommen. 4,3V reichen aber auch für 
ein 1-Signal.
Bei Variante 3 ist das Signal invertiert, d. h. der Mikrocontorller 
sieht bei einer Spannung ab ca. 1V ein 0-Signal.

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Michael Wilhelm Gast 25.01.2007 16:03 #483771

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In der Richtung gehe ich eher auf die sichere Seite bei den vielen TBD 
in den Datenblättern. Ich würde sogar noch höher gehen.

MW

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Michael Wilhelm Gast 25.01.2007 16:05 #483774

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Nachtrag:
Nimm 33K, dann ist der Eingang sogar bei Verpolung sicher geschützt.

MW

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Werner Gast 25.01.2007 17:15 #483836

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@johnny.m
stimmt, da der Transistor die Spannung begrenzt ist die Diode 
überflüssig.

@Manfred,
ich hab gerade mal eine andere ZDiode simuliert, da kommt auch eine 
höhere Spannung raus ;-)

@Michael,
mhm, muss ich mir mal überlegen. Generell fühle ich mich mit der Diode 
sicherer, aber ich hab auch kein rechtes Gefühl für die integrierten 
Clamp-Dioden.

Werner

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