5V auf 3.3V - Warum reicht ein Widerstand nicht?

[paulkows (Gast)]

Hallo Zusammen,

man sieht es ja häufig, dass wenn man 5V-IC-Pin(Output) mit 
3.3V-IC-Pin(Input) verbinden will, man Spannungsteiler mit 2 
Widerständen macht.

5V o--[R1=330ohm]--+---------o 3.3V
                   |
                   |
                [R2=470ohm]
                   |
                  GND

Wieso kann ich nicht R2 weglassen? Würde trotzdem nicht ein Teil der 
Spannung an R1 abfallen?

[Der Andere (Gast)]

U = R * I
Und was ist dein I?

[Sven B. (scummos)]

Geht halt nur bei bekanntem Ausgangsstrom.

So wie du es gezeichnet hast funktioniert es eigentlich auch nicht, denn 
das setzt voraus, dass der Ausgangsstrom klein ist gegen U/R1 oder so.

[Toni Tester (Gast)]

Schau dir mal die Eingangscharakteristik eines typischen IC-Eingangs an 
und versuche, dafür R1 passend zu dimensionieren, wenn R2 entfällt.

Dabei berücksichtige bitte sowohl die Spannungsabhängigkeit 
(Versorgungsspannung, Eingangsspannung) und die Temperaturabhängigkeit 
der Eingangsimpedanz des IC-Pins als auch die Toleranzen deiner Quelle 
(Spannungs-, Widerstandstoleranz).
Damit sollte sich die Frage quasi von selbst beantworten.

[Old P. (Gast)]

Wenn Du die Innenschaltung des folgenden Eingangs kennst sowie das 
Gesetz vom Herrn Ohm, dann ja. Allerdings auch nur statisch. Wenn dort 
steile Impulse verarbeitet werden sollen und der Eingang hochohmig ist, 
dann ist irgendwann Essig!
Warum? -> Gutes Fachbuch ;-)

Old-Papa

Oha, die Kollegen sind ja heute fix auf den Beinen.....

[paulkows (Gast)]

Sven B. schrieb:
> Geht halt nur bei bekanntem Ausgangsstrom.
>
> So wie du es gezeichnet hast funktioniert es eigentlich auch nicht, denn
> das setzt voraus, dass der Ausgangsstrom klein ist gegen U/R1 oder so.

Wie würde es den richtig aussehen?

[Sven B. (scummos)]

paulkows schrieb:
> Sven B. schrieb:
>> Geht halt nur bei bekanntem Ausgangsstrom.
>>
>> So wie du es gezeichnet hast funktioniert es eigentlich auch nicht, denn
>> das setzt voraus, dass der Ausgangsstrom klein ist gegen U/R1 oder so.
>
> Wie würde es den richtig aussehen?

Mit linearen Bauelementen kann man das nicht aufbauen. Du kannst sowas 
machen wie 3 Siliziumdioden in Reihe, da fallen ungefähr 1.7V dran ab, 
oder eben einen Linearregler (der intern einen recht komplexen Aufbau 
hat, den ich dir jetzt auch nicht erklären kann).

[Michael K. (Gast)]

paulkows schrieb:
> Wieso kann ich nicht R2 weglassen? Würde trotzdem nicht ein Teil der
> Spannung an R1 abfallen?

Das geht tatsächlich wenn der 3v3 input über interne clamping Dioden 
nach VCC verfügt. (ist bei I/Os fast immer so, wegen parasitärer MosFet 
Body Dioden)
Dann fliesst: I= 5V - 3,3V - Vf(diode) / R

[Stefan F. (Gast)]

> Wie würde es den richtig aussehen?

Kommt ganz drauf an, wie die Last aussieht. Im einfachsten Fall genügt 
ein Widerstand oder eine Diode. Es kann aber auch ein Spannungsteiler, 
eine Stabilisierung mit Zenerdiode oder gar ein Spannungsregler 
erforderlich sein.

So pauschal wie du fragst, kann man das nicht beantworten.

[Wolle G. (wolleg)]

paulkows schrieb:
> Wie würde es den richtig aussehen?

3,3V Spannungsregler verwenden

[Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec)]

wolle g. schrieb:
> 3,3V Spannungsregler verwenden

Aber nicht bei I/O-Pins!

[Sven B. (scummos)]

Stimmt natürlich, das "Input-Pin" hatte ich überlesen. Dafür ist so ein 
Aufbau mit Widerstänen okay, weil der Strom klein ist.

[Stefan F. (Gast)]

> 3,3V Spannungsregler verwenden
> Aber nicht bei I/O-Pins!

Wenn es ein Optokoppler ist? Er hat nicht geschrieben, um welches IC es 
sich handelt.

[HildeK (Gast)]

Sven B. schrieb:
> Dafür ist so ein
> Aufbau mit Widerstänen okay, weil der Strom klein ist.

Korrekt, bei einem CMOS-Eingang.
Ich würde aber R1 etwas kleiner machen: 240 oder 270R.
Wenn das Datenblatt etwas zur Eingangsschutzdiode sagt, kann man R2 auch 
weglassen. Wenn die Geschwindigkeit aber deutlich über 1 MHz liegt, wird 
es kritisch.
Alle obigen Posts, die Spannungsregler oder Dioden erwähnen, sind 
Quatsch.

[0815 (Gast)]

Die Signale können von beiden Richtungen kommen. Denke an die Daten beim 
IIC Bus. Dann ist der Spannungsteiler unbrauchbar.
(Lösung 2 Widerstände und 1 FET)

[Wolle G. (wolleg)]

HildeK schrieb:
> Alle obigen Posts, die Spannungsregler oder Dioden erwähnen, sind
> Quatsch.

Den Vorschlag mit dem Spannungsregler nehme ich zurück und behaupte das 
Gegenteil.
Die Ursprungsfrage hatte ich leider nicht richtig gelesen.