Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20 Volt Signal zu 12 Volt


von Alexander H. (c0wfr0g)


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Hallo!

Nachdem ich nach meiner Elektrontechnik Karriere (HTL Matura vor 10 
Jahren) einen gänzlich anderen Weg eingeschlagen habe, musste ich leider 
feststellen, dass mein Wissen massiv eingerostet ist und ich schon bei 
einfachen Analogschaltungen scheitere. Einfache Logik-Schaltungen 
funktionieren dafür noch erstaunlich gut. :)

Nun habe ich ein einfaches Projekt vor, bei dem ich aus einem etwa 15-21 
Volt Signal ein Signal mit dem Vcc der Logikschaltung (12 Volt, gleiche 
Masse wie Blinkersignal) machen muss.
Das "Ausgangssignal" geht dann in einen NE555; muss also keine starken 
Ströme liefern. Galavanische Trennung ist nicht notwendig. Das 
Eingangssignal ist niederfrequent (etwa 0,5 bis 1 Hz).

Wie stell ich das denn am einfachsten an? Ich bin für alle Vorschläge 
offen; idealerweise sollte das ganze aber mit möglichst wenig Bauteilen 
zu lösen sein. Besonders freuen würde ich mich, wenn auch gleich 
konkrete Bauteilbezeichnungen (z.B. bei Transitoren) dabei wären.

Herzlichen Dank und beste Grüße,
Alexander

von Wolfgang (Gast)


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Alexander H. schrieb:
> Wie stell ich das denn am einfachsten an?

Eine Idee wäre ein Spannungsteiler, eine andere ein 
Strombegrenzungswiderstand mit einer Diode.

Vielleicht zeigst du mal die Schaltung - wer weiß, wo das Signal in den 
NE555 rein gehen soll.

von Teo D. (teoderix)


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Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend 
Zenerdiode in Reihe. Ansonsten Widerstand in Serie, Zenerdiode parallel 
zum Eingang.



PS: Falls ich da was übersehen habe, wird mich MaWin schon steinigen. 
Wegen mangelnder Kenntnis des 555er.

PPS: Ach ja, Dablas lesen! Es gibt die Dinger auch als CMos-Typen!

von Alexander H. (c0wfr0g)


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Danke für die Antwort!

> Eine Idee wäre ein Spannungsteiler, eine andere ein
> Strombegrenzungswiderstand mit einer Diode.

Spannungsteiler; manchmal kommt man auf die einfachsten Lösungen nicht 
(mehr).

> Vielleicht zeigst du mal die Schaltung - wer weiß, wo das Signal in den
> NE555 rein gehen soll.

Der NE555 wird als Monoflop betrieben; das Signal soll demnach an den 
Trigger-Eingang.

von Alexander H. (c0wfr0g)


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Teo Derix schrieb:
> Ansonsten Widerstand in Serie, Zenerdiode parallel zum Eingang.

Nachdem ich wieder kurz nachgeschlagen habe, was Zener Dioden überhaupt 
sind (Schande über mein Haupt!), klingt das nach dem was ich suche!

Da ich eine 12 V Zener Diode bräuchte, verbleiben für den Vorwiderstand 
bei 15 bis 21 Volt Eingangssignal 3 bis 9 Volt, die an ihm abfallen. Ist 
die Bemessung mit 1 kOhm (Strom durch die Diode demnach 3 bis 9 mA) 
halbwegs sinnvoll?

Ich konnte den Innenwiderstand des NE555 leider nicht finden; vermute 
aber einfach mal, dass der extrem hochohmig sein wird, sodass der keine 
Probleme bereiten sollte.

LG, Alex

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Alexander H. schrieb:
> aus einem etwa 15-21 Volt Signal

Teo Derix schrieb:
> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
> Zenerdiode in Reihe.

Ja, nee ...

Welche Zenerspannung würdest du da konkret vorschlagen?

von Schlumpf (Gast)


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Mit ner 12V Z-Diode wäre ich vorsichtig. Ich würde deutlich drunter 
bleiben

Die Spannung an einem Eingang sollte niemals größer als die 
Versorgungsspannung sein. Und nachdem deine Z-Diode Toleranzen hat und 
deine Versorgung auch, musst du deine Schaltung ja nicht "auf Kante 
nähen".

Schau dir mal das Datenblatt an, welche Eingangsspannung deine Eingänge 
tatsächlich benötigen und orientiere dich an diesen Werten.

von Thomas E. (picalic)


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Servus,

oft reichen doch für Digitaleingänge kleine Spannungen (>2,4V für High) 
- wie wäre es mit einer blauen LED statt der Z-Diode, dann hat man auch 
gleich eine Statusanzeige für das Eingangssignal ;)

von anonym (Gast)


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Nicht ganz - der Triggereingang des 555 schaltet erst ab 2/3 Vcc, hier 
also 8V. Man kann natürlich über den Control-Pin die Schaltschwellen 
anpassen, was dann aber die Timings vom Monoflop ändert.

von Wolfgang (Gast)


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Thomas Elger schrieb:
> oft reichen doch für Digitaleingänge kleine Spannungen (>2,4V für High)

Oft ist es besser, ins Datenblatt zu gucken, statt irgendwelche 
Allgemeinplätze zu verbreiten.

Beim NE555 von TI liegt die Triggerschwelle bei VCC=5V im Bereich 1.1 
bis 2.2V, bei VCC=15V im Bereich 4.5 bis 5.6V.

von Teo D. (teoderix)


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Alexander H. schrieb:
> Da ich eine 12 V Zener Diode bräuchte, verbleiben für den Vorwiderstand
> bei 15 bis 21 Volt Eingangssignal 3 bis 9 Volt, die an ihm abfallen.

Schlumpf schrieb:
> Mit ner 12V Z-Diode wäre ich vorsichtig. Ich würde deutlich drunter
> bleiben
>
> Die Spannung an einem Eingang sollte niemals größer als die
> Versorgungsspannung sein. Und nachdem deine Z-Diode Toleranzen hat und
> deine Versorgung auch, musst du deine Schaltung ja nicht "auf Kante
> nähen".
!

Alexander H. schrieb:
> Ist die Bemessung mit 1 kOhm (Strom durch die Diode demnach 3 bis 9 mA)
> halbwegs sinnvoll?

Bei dieser Anwendung reichen auch weniger. Aus dem Bauch raus 
(Bastelkiste), würde ich da einen 4,7k o. 10k nehmen.

Dabla vom 555er lesen!


Wolfgang schrieb:
> Teo Derix schrieb:
>> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
>> Zenerdiode in Reihe.
>
> Ja, nee ...

Oh, doch...

Wolfgang schrieb:
> Welche Zenerspannung würdest du da konkret vorschlagen?

Die richtige :P

von Schlumpf (Gast)


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Teo Derix schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Teo Derix schrieb:
>>> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
>>> Zenerdiode in Reihe.
>>
>> Ja, nee ...
>
> Oh, doch...
>
> Wolfgang schrieb:
>> Welche Zenerspannung würdest du da konkret vorschlagen?
>
> Die richtige :P

Zeigen! :-)

von Thomas E. (picalic)


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Wolfgang schrieb:
> Beim NE555 von TI liegt die Triggerschwelle bei VCC=5V im Bereich 1.1
> bis 2.2V, bei VCC=15V im Bereich 4.5 bis 5.6V.

Das ist auch nicht das, was im Datenblatt steht!
Die Triggerschwelle bezieht sich auf die Spannung am CONT-Pin, nicht auf 
VCC.
Und so ist die Triggerschwelle auf V(CONT)/2 spezifiziert.

von Teo D. (teoderix)


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Schlumpf schrieb:
> Zeigen! :-)

Äh............
Ich soll dir ne Zenerdiode zeigen x-0

von Wolfgang (Gast)


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Thomas Elger schrieb:
> Das ist auch nicht das, was im Datenblatt steht!

Und warum steht das dann im Datenblatt des NE555 auf S.5 als "TRIG 
voltage level"?

von Schlumpf (Gast)


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Teo Derix schrieb:
> Schlumpf schrieb:
>> Zeigen! :-)
>
> Äh............
> Ich soll dir ne Zenerdiode zeigen x-0

Nö, aber die Schaltung, wie du das machen würdest.
Samt Dimensionierung für Eingangsspannungen von 15-21V.

Ich kann mir das gerade nicht so recht vorstellen, wie das zuverlässig 
funktionieren soll mit NUR einer Z-Diode in Reihe zum Eingang.

von Thomas E. (picalic)


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Wolfgang schrieb:
> Und warum steht das dann im Datenblatt des NE555 auf S.5 als "TRIG
> voltage level"?

Das weiss ich nicht - offenbar bezieht sich das (auch wenn es nicht 
explizit angegeben ist) auf einen offenen "CONT"-Eingang. Wenn es 
nämlich wirklich so wäre, daß sich die Triggerschwelle fest auf VCC 
bezieht, würde das nicht der im Datenblatt abgebildeten Innenschaltung 
des ICs entsprechen und auch einige der dort vorgestellten Applikationen 
würden nicht funktionieren.
Bei der Pin-Beschreibung steht auch explizit: "Start of timing input. 
TRIG < ½ CONT sets output high and discharge open".

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Schlumpf schrieb:
> Samt Dimensionierung für Eingangsspannungen von 15-21V.
Äää... Thema verfehlt, setzen 6 ;P

Teo Derix schrieb:
> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
> Zenerdiode in Reihe.
!

Ich hab mir mal die Mühe gemacht, dir das zu Verbildlichen!
Den Rest überlasse ich deinem Hirnschmalz und gegebenenfalls, deinem 
Taschenrechner.

von Schlumpf (Gast)


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Teo Derix schrieb:
> Äää... Thema verfehlt, setzen 6 ;P

Aha..
Solche Kommentare kannst dir sparen.

Ich weiss schon lange, was für ne Schaltung du meinst (auch ohne Skizze)
Und ich weiss auch schon lange, wo das Problem dieser Idee ist.
Du aber anscheinend nicht.
Ich habe vorsichtig versucht, dich mit der Nase darauf zu stoßen, aber 
du ziehst es vor, lieber unverschämt zu antworten.

Noch hast du die Chance zu zeigen, dass du ein intelligentes Bürschchen 
bist, und deinen Denkfehler selber rausfindest.

Soll ich dich nochmal draufschubsen?
Welche Zenerspannung brauchen wir?
Und wenn du das ermittelt hast, dann darfst du mal die Kennlinie einer 
Z-Diode anschauen.
Und falls du dann immer noch nicht von selber draufkommst, darfst sich 
gerne wieder melden.. dir wird dann sicher weiter geholfen!

von Teo D. (teoderix)


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Schlumpf schrieb:
> ...


OK, ich bin zu blöde, erkläre es mir bitte!

von Schlumpf (Gast)


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Eingangsspannung: 15...21V

Spannung am Trigger: ca. 6...12V

Ne 9V Z-Diode würde hier gerade so exakt passen. Aber eben gerade so.
Das ist schon Murks an sich, da ja z.B. sichergestellt werden muss, dass 
Uin < Vcc. Das wird bei 12V schon haarig.

Aber egal.
Jetzt schauen wir mal, welcher Strom durch die Z-Diode fließt:
Huch.. das ist ja quasi nix, da der Eingang des NE555 ja extrem 
hochohmig ist.

Also schnell die Kennlinie der Z-Diode rausgekramt und geschaut, welche 
Spannung die bei einem Strom von "quasi nix" hat.

Den Rest überlasse ich jetzt aber wirklich dir :-)

von Teo D. (teoderix)


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Schlumpf schrieb:
> Eingangsspannung: 15...21V


Teo Derix schrieb:
> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
> Zenerdiode in Reihe.

Unglablich x-0
Thema verfehlt, setzen 6!

von Schlumpf (Gast)


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Teo Derix schrieb:
> Schlumpf schrieb:
>> Eingangsspannung: 15...21V
>
> Teo Derix schrieb:
>> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
>> Zenerdiode in Reihe.
>
> Unglablich x-0
> Thema verfehlt, setzen 6!

Also
1.) Waren das die Rahmenbedingungen. Wenn du nicht lesen kannst, ist das 
dein Problem.
2.) Wurdest du bereits an anderer Stelle, darauf hingewiesen, dass aber 
hier diese Rahmenbedingungen gelten, was du ebenso abfällig kommentiert 
hast.
3.) gehört schon unendlich viel Dummheit dazu, hier Vorschläge zu 
machen, die unter den gegebenen Rahmenbedingungen ausgeschlossen sind.
4.) Bleibt das Problem mit dem viel zu geringen Strom und dem daraus 
resultierenden extrem schwammigen Arbeitspunkt. Aber das hast du 
vermitlich einfach nicht begriffen
5.) Hast du eine unglaublich unverschämte Art und Weise an dir, die dir 
hoffentlich im realen Leben nochmal ordentlich auf die Füße fallen wird.
6.) Für dich gilt: Fachlich: 5, Verhalten: 6....wegtreten!

von 555-er Info-Datas (Gast)


Angehängte Dateien:

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Teo Derix schrieb:
> Alexander H. schrieb:
>> Da ich eine 12 V Zener Diode bräuchte, verbleiben für den Vorwiderstand
>> bei 15 bis 21 Volt Eingangssignal 3 bis 9 Volt, die an ihm abfallen.
>

>
> Dabla vom 555er lesen!

hier anbei 555-er Info-Datas..

von Teo D. (teoderix)


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> Teo Derix schrieb:
>> Wenn das Signal nicht allzu sehr schwankt, reicht ne passend
>> Zenerdiode in Reihe.

Schlumpf schrieb:
> 1.) Waren das die Rahmenbedingungen.

Anfänglich JA

Alexander H. schrieb:
> Nun habe ich ein einfaches Projekt vor, bei dem ich aus einem etwa 15-21
> Volt Signal ein Signal mit dem Vcc der Logikschaltung (12 Volt, gleiche
> Masse wie Blinkersignal) machen muss.
(wenns sein muss, übersetze ich es dir gerne)


Schlumpf schrieb:
> 4.) Bleibt das Problem mit dem viel zu geringen Strom und dem daraus
> resultierenden extrem schwammigen Arbeitspunkt. Aber das hast du
> vermitlich einfach nicht begriffen

Teo Derix schrieb:
> PS: Falls ich da was übersehen habe, wird mich MaWin schon steinigen.
> Wegen mangelnder Kenntnis des 555er.

Was glaubst Du wie so ich das geschrieben habe?
Ok, das war etwas viel Interna und für den TO nicht direkt hilfreich.
Wenn Du aber gleich geschrieben hättest das der Strom dafür nich 
wirklich ausreicht...
Aber nein, du kommst wie Wolfgang mit einer ziemliche Arroganten, 
einsilbigen Art daher,

Wolfgang schrieb:
> Ja, nee ...
Schlumpf schrieb:
> Zeigen! :-)

das du mir, quasi keine andre Möglichkeit gelassen hast eben so zu 
reagieren. Wie man in den Wald...
Und ich reagiere halt nun mal etwas allergisch, auf einsilbige,
substanzlosen Angriffe!

Schlumpf schrieb:
> Hast du eine unglaublich unverschämte Art und Weise an dir,

dito

von Schlumpf (Gast)


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Teo Derix schrieb:
> Alexander H. schrieb:
>> Nun habe ich ein einfaches Projekt vor, bei dem ich aus einem etwa 15-21
>> Volt Signal ein Signal mit dem Vcc der Logikschaltung (12 Volt, gleiche
>> Masse wie Blinkersignal) machen muss.
> (wenns sein muss, übersetze ich es dir gerne)

Das musst du mir wirklich übersetzen. Denn ich kann beim besten Willen 
nicht erkennen, wie du daraus ableitest, dass die Spannung NICHT 
zwischen 15 und 21V schwanken kann.

Und zum Rest deiner "Vorwürfe" äußere ich mich nicht mehr. Ist ja alles 
niedergeschrieben, jeder kann es lesen und sich seine eigene Meinung 
bilden.

von Teo D. (teoderix)


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Alexander H. schrieb:
> Nun habe ich ein einfaches Projekt vor, bei dem ich aus einem etwa 15-21
> Volt Signal ein Signal mit dem Vcc der Logikschaltung

Schlumpf schrieb:
> Das musst du mir wirklich übersetzen. Denn ich kann beim besten Willen
> nicht erkennen, wie du daraus ableitest, dass die Spannung NICHT
> zwischen 15 und 21V schwanken kann.

Alexander H. schrieb:
> ...bei dem ich aus einem etwa 15-21 Volt Signal ein Signal mit...

aus einem etwa == mir noch nicht genau bekanntem

Nix Schwankend, instabile, ändernde, variierend..... o.ä.


Schlumpf schrieb:
> Und zum Rest deiner "Vorwürfe" äußere ich mich nicht mehr. Ist ja alles
> niedergeschrieben, jeder kann es lesen und sich seine eigene Meinung
> bilden.

Seh ich genauso :)

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