Hey ich habe mal ne frage warum sind dort die Schottky dioden von 5V zu jedem A/D Wandler eingang? und wozu ist die Z Diode da?? Sind die dort richtig und welche werte müssen diese jewals haben?
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Die Zener Diode begrenzt die Spannung zwischen den Versorgungsanschlüssen...wobei diese Variante sehr primitiv ist. Die Schottky-Dioden leiten Spannungen größer ~5,2V gegen die Versorgung ab und schützen damit die Wandlereingänge.
> Sind die dort richtig und welche werte müssen diese jewals haben?
Das wurde doch alles schon gesagt.
Die Schottky leitet eine Spannung vom Eingang ab, bevor sie zu hoch für
den uC wird.
Da die Spannung ihren Strom durch die 50k in VCC ableitet, muß man etwas
unternehmen, falls dort der Strom nicht verbraucht wird weil sonst die
Spannung steigt, daher die Z-Diode, damit der uC nicht an Überspannung
stirbt.
Die Schaltung hat gegenüber Z-Dioden direkt am Eingang den Vorteil,
genauer zu sein, also auch Eingangsspannungen knapp unter 5V nicht zu
belasten, damit die Messwerte sauber bleiben.
Bei Digitaleingängen könnte man eine 4V7 Z-Diode direkt vor den Eingang
setzen.
Die 1N5333 begrenzt die 5 V - Versorgung auf 3,3 V. Sehr unzeitgemäß! Und wenn die 5 V niederohmig genug sind, brennt irgendwann die 1N5333 durch. Super-Schaltung! Sieht so aus, als ob an Kanal 1..4 jeweils Spannungen von 0 V bis 20 V zur Messung anliegen. Durch die 50 k - 10 k - Kombination erscheinen die als 0 V - 3,3 V am Eingang des A/D-Wandlers. Liegen mal mehr als 20 V an, wird der Eingang des A/D-Wandlers geschützt, indem die Überspannung (ab 3,5..3,6 V) mit der Schottky-Diode nach "+5 V" bzw. den begrenzten 3,3 V abgeleitet wird. Nicht schön, aber leider nicht selten genug... Übrigens: Gegen negative Spannungen gibt es hier keinen Schutz!!!
Ziemlicher Pfusch, da die Schottkys leider einen hohen Rückwärtsstrom haben, der einen schlecht kalkulierbaren und nichtlinearen AD-Offset verursacht, der noch dazu temperaturabhängig ist. Richtig wären hier symmetrische low-leakage Dioden und Schutzwiderstände für die Eingänge, imho.
> Ziemlicher Pfusch, da die Schottkys leider einen hohen Rückwärtsstrom > haben, der einen schlecht kalkulierbaren und nichtlinearen AD-Offset > verursacht, Stimmt, die 200uA erzeugen an 10k fast 2V. Also besser keine Schottkys. > Die 1N5333 begrenzt die 5 V - Versorgung auf 3,3 V. Ihm wurde gesagt, eine 5V6 zu nehmen.
Also An Kanal 1 - 4 Liegen Spannungen von 0V bis 30V an also ist die Schaltung so richtig und kann eingebaut werden oder soll ich die Schaltung mit Widerständen und Low leakage schützen?? aber wo sollen die hin ? hmmmm danke schon mal für eure Antworten
Wieso? kann doch garnichts passieren. Da ist nicht ein Netz miteinander verbunden... ;)
Kurt G. schrieb: > Hey ich habe mal ne frage > warum sind dort die Schottky dioden von 5V zu jedem A/D Wandler eingang? Hey, die Dioden sind doch gar nicht angeschlossen. Ich sehe da KEINEN EINZIGEN Verbindungspunkt. Oder arbeitest du in Amerika? Kurt G. schrieb: > Also An Kanal 1 - 4 Liegen Spannungen von 0V bis 30V an > also ist die Schaltung so richtig und kann eingebaut werden Das mit dem Leckstrom hast du gelesen? Du sollst statt der Schottky-Dioden passende Dioden mit geringem Sperrstrom nehmen. Nimme die BAV 199 mit 5nA und schließ die so an:
1 | o Vcc |
2 | | |
3 | - |
4 | ^ |
5 | Kanal 1..4 | |
6 | o----------50k------o-------o-------> AD-Eingang |
7 | | | |
8 | | - |
9 | 10k ^ |
10 | | | |
11 | | | |
12 | -------o-------o----- GND |
Den ZX1 Controller kenne ich nicht, aber ein Blick ins Datenblatt wird zeigen, dass die ADC-Eingänge bereits interne Schutzdioden besitzen. Darum sind ext. Dioden überflüssig - es sei denn, die Überspannung an einem Eingang beeinflußt die anderen Kanäle. Kaputt geht aber nichts. Abhängig von der angestrebten Bandbreite/Abtastrate würde ich Kondensatoren (1-100 nF) von den Eingängen gegen AGND einfügen.
Lothar Miller schrieb: > Du sollst statt der Schottky-Dioden passende Dioden mit geringem > Sperrstrom nehmen. Nimme die BAV 199 mit 5nA und schließ die so an: o Vcc > | > - > ^ > Kanal 1..4 | > o----------50k------o-------o----- R --> AD-Eingang > | | > | - > 10k ^ > | | > | | > -------o-------o----- GND Die BAV199 stellt aber nicht sicher, dass die Eingangsspannung die üblicherweise erlaubten Vcc+0,5V nicht überschreitet. Die Stromverteilung zwischen der BAT199 und der internen Diode des ADC ist daher unkalkulierbar, die BAT199 schützt also ggf. nicht. Ich baue daher immer noch einen Widerstand "R" (s.o.) ein, damit der Strom kalkulierbar wird. Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb: > Ich baue daher immer noch einen Widerstand "R" (s.o.) ein, damit der > Strom kalkulierbar wird. Was habt Ihr nur immer für einen Schiss. Als ob an allen Eingängen permanent +/-1000VDC anliegen würden. Der Strom ist mit den 50k und 10k durchaus kalkulierbar. Die zusätzlichen Bauteile bringen nur mehr Fehlerquellen.
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@ Dietrich L. (dietrichl) >Die BAV199 stellt aber nicht sicher, dass die Eingangsspannung die >üblicherweise erlaubten Vcc+0,5V nicht überschreitet. Doch, wenn man es richtig macht (tm). Siehe Anhang. Eine Z-Diode mit kleinerer Z-Spannung als VCC wird über einen Widerstand leicht vorgespannt. Die (leckstromarme) Klemmdiode arbeitet dann auf eine niedrigere Spannung als VCC und greift damit eher als die internen Dioden. OK, 4148 ist nicht wirklich leckstromarm, ist aber nur ein Beispiel für die Schaltung. MFG Falk
Dietrich L. schrieb: > Die BAV199 stellt aber nicht sicher, dass die Eingangsspannung die > üblicherweise erlaubten Vcc+0,5V nicht überschreitet. Die > Stromverteilung zwischen der BAT199 und der internen Diode des ADC ist > daher unkalkulierbar, die BAT199 schützt also ggf. nicht. Ich habe diese Schaltung zigtausenfach in der Praxis weltweit im Einsatz. Der eigentliche Trick dabei ist der, dass der Strom vom 50k Widerstand sowieso begrenzt wird und zudem die ESD-Schutzdiode im IC so hochohmig angebunden ist, dass spätestens, wenn 1mA in den IC-Eingang hineinfließen, die Diode draußen besser leitet und ab dort übernimmt. Atmel hat sogar eine Applikation, wo mit 120VAC über einen Widerstand direkt auf den uC-Pin gefahren wird und so nur die eingebaute ESD-Diode wirken kann. > Ich baue daher immer noch einen Widerstand "R" (s.o.) ein, damit der > Strom kalkulierbar wird. Wennn du das machst, dann MUSST du aber unbedingt noch einen Kondensator vom IC-Pin nach GND einfügen, weil die meisten "üblichen" AD-Wandler nämlich eine kapazitive Last darstellen und deren Eingangskapazität vom zu hochohmigen Vorwiderstand nicht schnell genug umgeladen werden können. Das wirkt sich dann so aus, dass der vorher gewandelte Kanal scheinbar in die aktuelle Messung überkoppelt...
Falk Brunner schrieb: > Eine Z-Diode mit kleinerer Z-Spannung als VCC wird über einen Widerstand > leicht vorgespannt. Die (leckstromarme) Klemmdiode arbeitet dann auf > eine niedrigere Spannung als VCC und greift damit eher als die internen > Dioden. OK, 4148 ist nicht wirklich leckstromarm, ist aber nur ein > Beispiel für die Schaltung. Das hilft aber nicht für den Fall, wenn der "Eingangsstrom" in Deiner Schaltung fließt und der ADC noch nicht versorgt ist. Und das ist bei Eingängen, die externe Signale verarbeiten sollen, durchaus kein ungewöhnlicher Zustand. Ich bleibe dabei: ein Schutz, der alle Fälle erschlägt, wäre: - Dioden nach GND und VCC - Längswiderstand zum Eingang - Z-Diode (o.Ä.) an VCC, wenn der Strom über die Dioden größer sein können wie der Laststrom an VCC Gruß Dietrich
>Atmel hat sogar eine Applikation, wo mit 120VAC über einen Widerstand >direkt auf den uC-Pin gefahren wird und so nur die eingebaute ESD-Diode >wirken kann. In der sie ausdrücklich erwähnen, daß die Schaltung nicht surge-fest ist... >Du sollst statt der Schottky-Dioden passende Dioden mit geringem >Sperrstrom nehmen. Nimme die BAV 199 mit 5nA und schließ die so an: Hhm, die BAV199 ist gemäß Datenblatt keine schnelle Schaltdiode. Hast du mal ihre Schaltzeiten gemessen? Ich würde diese Diode auch gerne öfter einsetzen...
Lothar Miller schrieb: > dass spätestens, wenn 1mA in den IC-Eingang > hineinfließen, die Diode draußen besser leitet und ab dort übernimmt. Diese Eigenschaft mag zwar so sein (immer?), ist aber üblicherweise vom Hersteller nicht spezifiziert. Sich darauf verlassen ist dann "auf eigenes Risiko". >> Ich baue daher immer noch einen Widerstand "R" (s.o.) ein, damit der >> Strom kalkulierbar wird. > Wennn du das machst, dann MUSST du aber unbedingt noch einen Kondensator > vom IC-Pin nach GND einfügen, weil die meisten "üblichen" AD-Wandler > nämlich eine kapazitive Last darstellen und deren Eingangskapazität vom > zu hochohmigen Vorwiderstand nicht schnell genug umgeladen werden > können. Den Kondensator brauchst Du sowieso, wenn 10k || 50k (Beispiel auf obiger Schaltung) für den Anwendungsfall (Sample-Zeit, Kapazität, erforderliche Genauigkeit) zu groß ist. Und so hochohmig muss der Widerstand ja nicht sein. Gruß Dietrich
>Ich bleibe dabei: ein Schutz, der alle Fälle erschlägt, wäre:
Der gegebene "Schaltplan" ist deeart unvollständig, daß man eigentlich
garnichts sagen kann.
Dietrich L. schrieb: > Diese Eigenschaft mag zwar so sein (immer?) Nein, es gibt auch Eingägne ohne Schutzdioden. Dort kann die Spannung soweit ansteigen, bis das Gate (oder sonst eine Isolationschicht) durchbricht. Dieser Vorgang ist dann aber auch bei begrenztem Strom (mit eine zusätzlichen Serienwiderstand) irreversibel, weil er in die Struktur eingreift... :-( > ist aber üblicherweise vom Hersteller nicht spezifiziert. Nein, sie liegt aber "am System". Und man kann sich (derzeit) quasi so drauf verlassen, wie man sich darauf verlässt, dass der, der aus der Seitenstraße kommt, einem die Vorfahrt gewährt. Wenn der das mal nicht tut, dann knallts...
Nimm eine BAT54S. Kathode an +VCC, Anode an GND und den gemeinsamen Pin an den ADC-Eingang. Diese Diodenkombi ist seit 30 Jahren Standard. Es geht hier weniger darum, dauerhaft anliegende Überspannungen abzuleiten (dazu nimmt man Supressordioden), sondern um Transientenbegrenzung. Also halb so akademisch.
>Nimm eine BAT54S. Kathode an +VCC, Anode an GND und den gemeinsamen Pin >an den ADC-Eingang. Diese Diodenkombi ist seit 30 Jahren Standard. Ja, ja, aber die hat bei 25°C schon bis zu 2µA Leckstrom. An 10k sind das dann 20mV! Warum nimmt Lothar wohl eine BAV199??
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Da hier ja geschrieben wurde das die Punkte fehlen und der Plan zu ungenau ist habe ich ihn neu gemacht so jetzt hoffe ich ihr könnt mir weiterhelfen und sagen was ich ändern muss MfG Kurt
Kurt G. schrieb: > Da hier ja geschrieben wurde das die Punkte fehlen und der Plan zu > ungenau ist habe ich ihn neu gemacht Naja, jetzt hast du überregelt... :-o Sieh dir doch einfach mal andere Schaltpläne an. Und wenn der schön lesbar aussieht, dann machs genauso. So werden z.B. in gerade Leitunegn nicht einfach irgendwelche Punkte reingemacht. Und eine gerade Leitung ist auch der Anschlussdraht eines Bauteils.... Das Massesymbol darf genau wie das Vcc-Symbol gerne öfters mal im Plan auftauchen. So muss man nicht eine Leitung quer über den ganzen Plan verfolgen, um dann zu sehen: das ist "nur" die Versorgung... Kurt G. schrieb: > jetzt hoffe ich ihr könnt mir weiterhelfen und sagen was ich ändern muss Bitte zutreffendes ankreuzen: [ ] Ich habe die vorangehenden Posts nicht gelesen. [ ] Ich habe die vorangehenden Posts nicht verstanden. Denn eigentlich findest du ab dort: Beitrag "Re: Wofür sind die Schottky Dioden hier?" 1. die Erklärung für die Schottky-Dioden 2. eine bessere Beschaltung
[x] Ich habe die vorangehenden Posts nicht verstanden. irgendwie habe ich das alles nicht verstanden weil der eine sagt das der andere will es anders machen dann sagt der dritte das er es immer so macht und wo soll ich nun sehen welcher plan richtig ist??? Alle streiten sich hier und ich soll eine Lösung finden wenn ich die leute nicht kenne? (So sieht das für mich aus) und ich finde das unmöglich wenn du mir vorwürfst das ich mir nichts durchlese mich intressiert dieses Thema deswegen werde ich nicht mal eben aufgeben
Kurt G. schrieb: > was ich ändern muss Mache es so, wie Du gezeichnet hast. Die Dioden kannst Du ja unbestückt lassen und wirst feststellen, dass die Schaltung einwandfrei funktioniert.
>(So sieht das für mich aus) und ich finde das >unmöglich wenn du mir vorwürfst das ich mir nichts durchlese mich >intressiert dieses Thema deswegen werde ich nicht mal eben aufgeben Dann vergiß doch einfach den Lothar. Der fühlt sich sowieso nur wohl, wenn er herummosern kann. Sein Tipp mit der ultralangsamen BAV199 war auch nich so doll... Was für einen µC verwendest du überhaupt?
Diodi schrieb: > Sein Tipp mit der ultralangsamen BAV199 war auch nich so doll... Wofür sollte diese Diode in der Rückwärtsrichtung schneller sein? Machen wir hier Schaltregler? Hier geht es nicht darum, schnellstmöglich zu sperren (worauf du deine Ultralangsamkeit vermutlich beziehst), sondern darum, schnellstmöglich zu leiten. Dazu steht keine Zahl im Datenblatt, aber die Kapazität von gerade mal 2pF lässt da sehr kurze Zeiten erwarten... > Was für einen µC verwendest du überhaupt? Warum uC? Es könnte ja auch ein ADC ganz ohne Schutzdioden sein... Kurt G. schrieb: > (So sieht das für mich aus) und ich finde das > unmöglich wenn du mir vorwürfst das ich mir nichts durchlese mich > intressiert dieses Thema deswegen werde ich nicht mal eben aufgeben Und warum stellst du dann keine Fragen?
>Was für einen µC verwendest du überhaupt? ich verwende den 16F887 >Lothar Miller ich denke mal das man sich in diesem Forum nicht Prügeln muss um herraus zu finden was nun besser ist :P also achte mal auf deine Aussprache :p ^^ >Und warum stellst du dann keine Fragen? hab ich doch ich stelle nachher nochmal ein PLan rein den ich nun grade erstelle.
Kurt G. schrieb: > ich verwende den 16F887 Dann sieh Dir doch mal "Figure 9-4, analog input model" an. Die Dioden sollten doch reichen.
>Und warum stellst du dann keine Fragen?
Jetzt laß doch endlich mal die Leute hier in Ruhe, Lothar. Du bist ja
furchtbar...
Diodi schrieb: > Du bist ja furchtbar... Furchtbar was? Lieb, entgegenkommend, neugierig... ;-) > Jetzt laß doch endlich mal die Leute hier in Ruhe, Lothar. Selbstverständlich darfst du mich gerne kritisieren, wenn an der Sache was nicht stimmt. Aber wenn dir meine Schreibweise nicht gefällt, dann ignoriere einfach meine Posts. Lies diesen Thread nochmal durch, und sag mir, in welchem Beitrag ich irgendwen übermässig ruppig angegangen wäre... Einen hätt ich noch: was ist jetzt mit diesen ultralangsamen Dioden?
>Einen hätt ich noch: was ist jetzt mit diesen ultralangsamen Dioden? Hast du mal die Schaltzeiten der BAV199 gemessen? Frage aus Neugier, weil ich die BAV199 auch gerne einsetzen würde. Ich habe mal die Kollektor Basis Übergänge von BC550 und Konsorten gemessen, die ja auch gerne als leckstromarme Schutzdioden eingesetzt werden. Da war die Turn-On-Zeit nicht meßbar, also im Bereich von nsec. Aber die Turn-Off Zeiten waren katastrophal.
Diodi schrieb: > Hast du mal die Schaltzeiten der BAV199 gemessen? Nein, habe ich nicht. > Frage aus Neugier, weil ich die BAV199 auch gerne einsetzen würde. Ich schreibs auf meine Todo-Liste... ;-) > Da war die Turn-On-Zeit nicht meßbar, also im Bereich von nsec. > Aber die Turn-Off Zeiten waren katastrophal. Das würde ich auch bei der BAV199 erwarten. Und im hiesigen Anwendungsfall ist das super, denn dort ist für die gewünschte Schutzfunktion nur die Einschaltzeit relevant.
>Das würde ich auch bei der BAV199 erwarten. Und im hiesigen >Anwendungsfall ist das super, denn dort ist für die gewünschte >Schutzfunktion nur die Einschaltzeit relevant. Genau.
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Hey ich habe Das jetzt mal ein wenig überarbeitet. Da ich Eagle zum ersten mal benutze sieht das evtl noch ein wenig komisch aus also nicht wundern für verbesserungen wäre ich offen :p Aber mir geht es eig nur um die Schaltung oben rechts mit den BAV199 Dioden :)
Kurt G. schrieb: > oben rechts mit den BAV199 Die Kathode der "oberen" Diode muss nach +5V gehen, sonst ist die Diode wertlos... Dort im Beitrag "Re: Wofür sind die Schottky Dioden hier?" ist Vcc=+5V
>Hey ich habe Das jetzt mal ein wenig überarbeitet. So wie Willi schon geschrieben hat, brauchst du überhaupt keine zusätzlichen Dioden, weil der PIC intern schon welche hat! Aber paß auf, bestimmte ADCs mögen es garnicht, wenn Nachbarkanäle übersteuert werden! Du solltest diese Klemmschaltung also besser nicht zur Pegelbegrenzung verwenden. Wenn die Pegel öfter über 5V oder unter 0V liegen, solltest du den Signalen zusätzliche IORR-Puffer (input output rail to tail) spendieren, die mit der gleichen Versorgungsspannung gespeist werden, wie der µC.
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