Parasitäre Spannungsversorgung durch UART-Pins verhindern

[Daniel P. (ppowers)]

Hallo Leute,

ich dachte zuerst, das wäre ein simples Projekt:
mal schnell einen USB-UART-Wandler-Dongel entwickeln.

Rahmenbedingungen:
- Der Dongel selber soll mit einem FT230X ausgerüstet sein und per USB 
versorgt werden (also bus powered).

- Das "Primärsystem" ist batteriebetrieben, wenn also der Dongel (über 
eine Micromatch-Buchse) angeschlossen wird, kann nicht davon ausgegangen 
werden, dass der verbaute Mikrocontroller (PIC24F) gerade mit Strom 
versorgt wird.

Problem:
Wenn der µC stromlos ist, fließt also ein Strom vom FT230X TX-Pin in den 
RX-Pin am µC und führt dort über die integrierten Schutzdioden zu einer 
parasitären Speisung des Primärsystems.

Andersherum genauso, wenn kein USB-Kabel angeschlossen ist, aber der µC 
Saft hat, treibt er einen Strom in den FT230X und führt dort zu einer 
parasitären Speisung.

Wie geht man in der Realität mit solch einem Problem um?
"Best practice" ist sicherlich, die Datenleitungen über ein FET nur 
durchzuschalten, wenn der µC Saft hat. Aber ist so eine bauteiltechnisch 
aufwändige Lösung hier wirklich nötig? Wird in der Realität nicht 
vielleicht einfach nur ein Serienwiderstand (vielleicht 10k) in die 
Datenleitungen gehängt, um den Strom auf ein Minimum zu begrenzen???

Wie sind hier Eure Erfahrungen bzw. Vorgehensweisen?

Danke & Gruß
Daniel

[Chris (Gast)]

Ich spreche vom normale FTDI BAustein.
Da wird VCC-IO nicht verbunden, also sind die I/O nur OC.
Mit den internen Pull-ups des uC geht das dann problemlos, wenn die 
Geschwindigkeit nicht zu hoch ist. Wenn dasselbe auf deinen Baustein
anwendbar ist, dann wuerde es dein Problem lòsen.

[Chris (Gast)]

Nachtrag, auch gerne wird VCC-IO vom uC hergenommen, auch da gibt es das
Problem nicht mehr, ist aber nicht so hot-plug fàhig wie die vorher 
aufgezeigte Lòsung, dafuer gehen aber schnellere Geschwindigkeiten.

[gnd3 (Gast)]

hallo,

es gibt viele Gatter-Bausteine ohne Eingangsschutzdioden. Wenn man 
sowieso ein paar Inverter braucht:
74HC4049   3.3V -> 3.3V, 5V -> 3.3V
74HCT4049  3.3V -> 5V

Oder so ein 6-Pin-Universal-Gatter (gut für die Stückliste):
74AUP1T57  3.3V -> 3.3V
74LVC1G57  5V -> 5V, 5V -> 3.3V, 3.3V -> 3.3V

Auf Wunsch auch bidirektional:
74AUP1T45  3.3V <> 3.3V

[Falk B. (falk)]

Beitrag "Re: FT232 versorgt AVR über Rx Tx mit Strom?"

[Daniel P. (ppowers)]

Hallo und danke für die Antworten!

@Chris:
Die Variante mit nicht verbundenen VCC-IO klingt spannend! Allerdings 
traue ich der Sache nicht ganz, da ich dem Datenblatt des FT230 nicht 
recht entnehmen kann, wie er sich in diesem Zustand tatsächlich verhält.

@gnd3:
Danke für die Bauteiltipps! 2x den 74AUP1T57 in der Schaltung vorzusehen 
wäre sicherlich eine sehr saubere Lösung.

Aber ist es wirklich notwendig, diesen Bauteilaufwand einzuplanen? Ich 
meine, mit den 10kOhm in den Datenleitungen würde Ströme von ca 0,4 mA 
fließen. Können die einen Schaden anrichten?

Gruß
Daniel

[Daniel P. (ppowers)]

Falk Brunner schrieb:
> Beitrag "Re: FT232 versorgt AVR über Rx Tx mit Strom?"

Cool. Dieser Beitrag ist mir beim Suchen im Forum wohl durch die Lappen 
gegangen...
Damit ist wohl alles gesagt, diese Lösung überzeugt :-)

Schönen Dank an alle!