Moin zusammen, also ich habe eine Frage zu Schaltungen mit einem Microcontroller. Und zwar möchte ich gerne zum Einstieg in diesen Themenbereich eine Schaltung mit einem ATmega8 aufbauen, da ich diesen habe. Zum Anfang möchte ich einfach eine LED an einem Ausgangspin zum leuchten bringen. Dazu nutze ich einen 16 MHz Quarz den ich an XTAL1 und XTAL2 des MC's anschließe. Noch ein Widerstand zwischen LED und Ground und die LED wird dann auf den Ausgangsport geführt. Am Quarz kommen noch zwei Kondensatoren zum Einsatz zwischen den jeweiligen Pins und Ground. Ich würde gerne noch eine Reset-Schaltung einbauen am Resetpin. Im Internet habe ich mich darüber zwar schon viel gelesen und gesehen zu so einer Schaltung aber überall kommen Kondensatoren zum Einsatz. Klar ist es jetzt einfach zu sagen, bau die Schaltung einfach nach, aber ich will es auch ein bisschen verstehen... Und zwar verstehe ich nicht wann ich welchen Kondensator wo brauche. Wann brauche ich einen ELKO, wann einen Folienkondensator, wann einen Keramikkondensator und wie errechne ich welchen Kondensator ich brauche? Oder wo kann ich das nachlesen? Das Thema Kondensator ist zwar hier schon öfters diskutiert worden, aber zu meinem Problem hab ich noch nichts gefunden. Vielleicht kann mir jemand weiter helfen. Besten Gruß, Malte
Da werden sie geholfen: http://www.atmel.com/images/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_application-note_avr042.pdf mfg.
Danke. Aber woher weiß ich jetzt wann ich welchen brauche? Lese da nichts zu wie groß die sein müssen und welche Nennspannung die brauchen und welche Bauart. Was Kondensatoren an geht habe ich überhaupt keine Ahnung und auch bei Microcontroller-Schaltungen bin ich eher Neuling. Habe sonst nur mit Evaluationsboards gearbeitet und will jetzt aber mal selber ein Board bauen mit einem MC.
Zum Abblocken nimmt man üblicherweise 100 nF. Als Hobbybastler kann man ruhig klotzen und X7R Keramik nehmen. Bei Leistungselektronik (oder für optimalen Overkill) ergänzt man dann die 100 nF um weitere Cs, z.B. zusätzlichen 1 µF MLCC X7R oder direkt einige µF Elkos in der Nähe.
Nennspannung hängt von Malte Falk schrieb: > Aber woher weiß ich jetzt wann ich welchen brauche? Je nachdem... Ohne spezielle Anforderungen einfach das billigste - dürfte unter 10µF Keramik sein und drüber Elkos. > Lese da > nichts zu wie groß die sein müssen und welche Nennspannung die brauchen > und welche Bauart. Also die Kapazitäten stehen sehr wohl in der verlinkten AppNote. Nennspannung ergibt sich aus der anliegenden Spannung + Reserve und dem, was Dein Lieferant so hergibt. Bei den Keramikkondensatoren dürfte es bei den Kapazitäten eh nichts unter 50V geben, also nimmt man 50V... Die Bauart (was auch immer Du damit meinst) hängt von deinen Lötfähigkeiten ab ;-) > Was Kondensatoren an geht habe ich überhaupt keine > Ahnung und auch bei Microcontroller-Schaltungen bin ich eher Neuling. > Habe sonst nur mit Evaluationsboards gearbeitet und will jetzt aber mal > selber ein Board bauen mit einem MC. Schau Dir doch mal die Schaltpläne von ein paar dieser Boards an. Da kann man einiges lernen (positiv als auch negativ).
Malte Falk schrieb: > Danke. Aber woher weiß ich jetzt wann ich welchen brauche? Lese da > nichts zu wie groß die sein müssen und welche Nennspannung die brauchen > und welche Bauart. Was Kondensatoren an geht habe ich überhaupt keine > Ahnung und auch bei Microcontroller-Schaltungen bin ich eher Neuling. > Habe sonst nur mit Evaluationsboards gearbeitet und will jetzt aber mal > selber ein Board bauen mit einem MC. Auf Seite 14 ist ein Schaltplan. Bauart siehe Martin. mfg.
Marian B. schrieb: > Zum Abblocken nimmt man üblicherweise 100 nF. Als Hobbybastler kann man > ruhig klotzen und X7R Keramik nehmen. Prinzipell richtig. Alternative: Kleckern. Selbst Keramik Y5V reicht für dieses Anfangsstadium. Daher denke ich: egal ob Keramik oder Folie. Sobald du den richtigen Kapazitätswert und die Spannung einhälst sollte das laufen (unter 1n sowieso nur COG, drüber ob Folie oder x5/7r oder Y5V wurscht. Dort wo Elko nötig ist es bezeichnet.) rgds
Vielen Dank erstmal für die ganzen Antworten. Ich werde mir mal ein paar Schaltpläne nochmal genauer anzuschauen. Wenn ich aber schon hier dabei bin, dann kann mir ja vielleicht noch einer mit Dioden helfen. Ich wollte mir gerade noch Z-Dioden bestellen. Leider fiel mir da auf, dass es da auch unterschiede gibt zwischen 0,5W und 1,3W. Außerdem welche Spannung brauche ich? Kann mir da jemand noch weiterhelfen? Ist absolutes Neuland hier für mich.
Ich glaube eigentlich gefragt ist sind die unterschiedlichen Einsatzgebiete und Techniken der verfügbaren Kondensatoren.
diese 100nF Kerkos liefern die kurzen Impulsströme die der µC zieht damit die Leitung durch diese Impulsbelastungen nicht Schwingt also zum Sender wird (EMV Verhalten) deswegen sollten diese Kerkos sehr nah an den entsprechenden µC Pins sein. Kerkos sind in der Regel sehr klein und haben dadurch nur geringe Kapazitätswerte. An deinem Spannungsregler wo es auf eine größere Kapazität ankommt kommen dann Elkos zum Einsatz, diese haben aber das Problem der Alterung die mit höheren Temperaturen zunimmt.
Malte F. schrieb: > Im Internet > habe ich mich darüber zwar schon viel gelesen und gesehen zu so einer > Schaltung aber überall kommen Kondensatoren zum Einsatz. Damit wir das auch noch klären. Die übliche Resetschaltung bei den AVR besteht aus einem Widerstand gegen Vcc. Zusätzlich kann man einen Kondensator benutzen bei störenden Umgebungen benutzen. Der parallel geschaltete Kondensator hält den Resetpin am Anfang für kurze Zeit auf Low, also den AVR im Resetzustand. Der Grund dafür ist, dass zuerst der Kondensator aufgeladen wird und dann erst die Spannung zum Pin kommt. Außerdem kann er kleine Spannungseinbrüche kompensieren und verhindern, dass ein Reset ausgelöst wird.
Elektrolyt: Hohe Kapazitäten, mittlere Bauform, Alterung, nicht für hochfrequente Ströme geeignet. Aufgrund der hohen Kapazität aber oft die einzige Wahl um mittlere Ströme über eine längere Dauer (bspw. LED einschalten) zu puffern. Keramik: Mittlere Kapazität, kleine Bauform, 'keine' Alterung, gut geeignet für sehr hohe kurze Ströme. Wird immer öfter verwendet aufgrund fortschreitender Miniaturisierung. Bei Keramik macht das Dielektrikum große Unterschiede, so ist Y5V sehr Temperaturabhängig (Kapazität schwankt mit Temperatur) und auch ineffizienter als X5R/X7R. Das beste ist C0G (bzw. NP0) jedoch gibt es das nur für kleine Kapazitäten. Folie: Kleine Kapazität, große Bauform, sehr effizienter und guter Kondensator. Brauchst du aber vorerst gar nicht, verwendet man für hochfrequente Schwingkreise. Am Netzteilstecker-Eingang setzt du am besten einen großen Elektrolyt-Kodensator (irgendwas zwischen 47uF - 150uF), welcher die LED-Lasten puffern kann. Vor jeden Stromversorgungspin des Mikrocontrollers setzt du so dicht wie nur möglich ein 0.1uF Keramik-Kondensator (C0G/X7R/X5R) um die hochfrequenten Ströme des uC zu puffern. Natürlich könnte man in die Versuchung kommen auch einen Keramik-Kondensator (X5R/X7R) anstatt eines Elektrolyt zu verwenden (sofern man einen mit der gewünschen Kapazität findet). Jedoch ist der hohe Widerstand des Elektrolyt an dieser Stelle von Vorteil. D.h. du kannst noch einen Keramik parallel dazu schalten, aber nicht den Elektrolyt damit ersetzen. http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an88f.pdf Bei den Kondensatoren kann man eine Wissenschaft draus machen. So kann man noch die Bauform bewusst variieren, Arten vermischen, etc. Faustregel: Kleine Kapazität und kleiner ESR für hohe Frequenzen und kleine Lastschwankungen. Große Kapazität für niedrigere Frequenzen. Bleib bei den Keramik bei C0G/X7R/X5R wenn es angegeben ist, ansonsten egal. Du hast keine hohe Stückzahlen, du musst dir um Stückpreise keine Gedanken machen und somit nicht auf billigere Dielektrika zurückgreifen. Nimm immer Kondensatoren mit deutlich höhere Spannung. Mindestens das doppelte! Besser mehr. Beachte bei der LED den Strom. Der uC Pin kann nur einen begrenzten Strom pro Pin liefern. Willst du eine leistungsstärkere LED betreiben brauchst du einen Transistor/Mosfet.
Malte F. schrieb: > Dioden Erst Kondensatoren, dann Dioden...... Herrlich! Ja, entwickle eine Beziehung zu den Dingern.
Malte F. schrieb: > verstehe ich nicht wann ich welchen Kondensator wo brauche. Wann brauche > ich einen ELKO, wann einen Folienkondensator, wann einen > Keramikkondensator und wie errechne ich welchen Kondensator ich brauche? Da gibt's nix zu berechnen, idealer Weise hättest Du gerne einen idealen Kondensator mit Kapazität C. Nur den gibt's eben nicht zu kaufen, deswegen muß man eben das nehmen, was es gibt. Das wären z.B. (unvollständig): - Keramikkondensator Gibt's vom einstelligen Pico-Farad-Bereich bis dreistelligen uF-Bereich. Ist meistens klein und billig, mittlerer Spannungsbereich, je nach Technologie des Dielektrikums bis in den Hochfrequenzbereich verwendbar. Aber Achtung - piezoelektrischer Mikrophonieeffekt! Ungepolt, kleine Kapazitäten äusserst schnell, daher auch klassischer Abblock-Kondensator (z.B. 100nF/10V). Meistens ein guter Kompromiss aus Kapazität, Preis und Volumen. - Aluminium-Elektrolyt-Kondensator. Nasschemisches System mit in seinem Bereich unerreichter Kapazität (=Leistungsdichte). Trotz der technologie-inhärenten Schwächen unverzichtbar, wenn's um die Ladung geht. Nutzbarer Spannungsbereich sehr groß (Hausnummer 5V bis 1000V), gängigste Kapazitäten im Bereich von 2 uF bis 680 mF. Bis auf teure Sonderanwendungen ("bidirektionaler Audio-Durchgangskondensator") nur gepolt erhältlich, Lebensdauer extremst temperaturabhängig (am Besten 105°-Typen nehmen), großer Wettbewerb, daher auch viel Schrott am Markt - Rubycon, Nichicon, Chemicon, etc. bevorzugen. Typische Anwendung: Sieb für Gleichriter, bei Schaltreglern (Stichwort: ESR, ESL - auf mainboards z.B.) und in Zwischenkreisen von Umrichtern. - Folienkondensator: Teuer, aber beste Qualität. Typisch vom pF-Bereich bis hin zu wenigen uF erhältlich. Praktisch keine Alterung, oft selbstheilend. Bis in höchste Spannungsbereiche (zweistellige Kilo-Volt) eingesetzt. Anwendungsbereich im Großen und ganzen durch Kapazität begrenzt (Folienkondensatoren von hoher Kapazität werden sehr schnell groß und teuer). Eigene Wisseschaft, da viele Dielektrika erhältlich, die sich sehr unterschiedlich verhalten. Typische Anwendung: Blindleistungs- kompensation, Militärtechnik, Snubber, Motor-Betriebskondensator... - Doppelschichtkondensator (auch: Superkondensator, Gold-Cap, Ultra-Cap) Extrem hohe Kapazitäten (1-20 F), allerdings nur bei niedrigen Spannungen (typisch 2-5V). Gerne für esoterische Audio-Puffer im Automobli-Bereich genommen. Höchstmögliche Energiedichte, allerdings auch großer Innenwiderstand und extrem hohe Selbstentladung. Nasschemisches System (=gepolt). Typische Anwendung: Uhren-Backup elektronischer Systeme beim Batteriewechsel, Puffer, Rekuperation. - Glimmer-Kondensatoren Hohe Spannungen, genaue (aber kleine) Kapazitäten. Entfernt vergleichbar mit Keramik-Kondensatoren, allerdings besserer Temperaturkoeffizient und unerreicht frequenzunabhängiger Verlustfaktor. Anwendung daher nur dort, wo es ein Keramikkondensator nicht bringt: Filter, Audio, Schwingkreise... Durch technologischen Fortschritt im Keramikbereich aussterbend. - Tantal (auch: Niob): Nasschemisches System, gepolt. Elektrolytkondensator. Entfernt vergleichbar mit Aluminium-Elektrolyt- Kondensatoren, allerdings hermetisch dicht (=längere Lebenszeit, weniger Temperatureinfluss, etc.). Im Consumer- und Industrial-Bereich inzwischen eher weniger eingesetzt, allerdings noch immer große nachfrage durch den Militär- und Rüstungssektor. Ethisch-moralische Problematik des Abbaus des Konfliktrohstoffes http://de.wikipedia.org/wiki/Coltan spielt aber beim Militär keine Rolle. - Sondertypen: Drehkondensatoren, Vakuumkondensatoren... Hier gäbe es noch viel zu erzählen, allerdings wird man schon wissen, wann man die braucht und ich gehe jetzt in's Bett :-P > Oder wo kann ich das nachlesen? Jedes Elektro-Grundlagenbuch sollte Auskunft geben können. > Das Thema Kondensator ist zwar hier schon öfters diskutiert worden, > aber zu meinem Problem hab ich noch nichts gefunden. Komisch, mit der Suchfunktion finde ich auf Anhieb 404 passende Threads zu dieser Thematik. > Besten Gruß, > Malte LG, N0R
@nor-iega Du nimmst jetzt deinen Text und packst ihn in den Artikel Kondensator. Sehr schöne Erklärung, sollte auf jeden Fall ins Wiki!
Hallo,
ja bitte mach das - kurz, korrekt und auch (besonders) für den
Einsteiger verständlich.
Das iTüpfelchen wären noch zusätzliche Link zu den Detail- und
Ursachenbeschreibungen warum sich ein bestimmter C Typ so verhält wie er
es halt macht
-Ja ich lass gerne die Arbeit von jemand anderen machen, aber bedenke
die Ehre die dir dadurch und deinen nachfolgenden Generationen zuteil
werden wird :-) -
mfg
Bastler
Malte F. schrieb: > Und zwar verstehe ich nicht wann ich > welchen Kondensator wo brauche. Wann brauche ich einen ELKO, wann einen > Folienkondensator, wann einen Keramikkondensator und wie errechne ich > welchen Kondensator ich brauche? Oder wo kann ich das nachlesen? Bei WIMA nachzulesen, sogar in deutsch! http://www.wima.de/DE/technicalinformation.htm Gruss Klaus.
Guten morgen, Nun nachdem ich meine LED zum Leuchten und blinken gebracht habe Beitrag "Blutiger Anfänger bruacht hilfe beim ATMEGA32" , schlage ich mich nun mit den Kondensatoren tot. Kann man aus den Datenblättern der jeweiligen Bausteine ermitteln wo welche Kondensatoren hin müssen? Es geht vorerst konkret um den ATMEGA32, und einem Spannungsregler.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Kondensatortypen Es reicht vorerst ein 100nF Keramik für deinen AVR, ggf. noch mal 100nF am Eingang für den Spannungsregler.
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