Umschalterkennung 3.3V <-> 5V

OP #7855604
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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)

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7855625
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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:

1
      5V ----o----------o-------o---
2
             |          |       |   LED
3
             |          |       V=> 3V
4
             |          |       - 
5
            1k          |       |
6
             |      .-------.   1k
7
             o------|-      |   |
8
             |      |       |---o
9
 3V3/5V -----+------|+      |   |
10
             |      '-------'   1k
11
            3k9         |       |   LED
12
             |          |       V=> 5V
13
             |          |       - 
14
             |          |       |
15
      GND ---o----------o-------o---
#7855829
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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.

OP #7855876
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:-) 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

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7856301
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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

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OP #7856691
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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).

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