Hallo, ich möchte die für meine Begriffe etwas ungewöhnlichen Logik-Level eines digitalen Interfaces (siehe Anhang) in 5V Logik (TTL) übersetzen. Durch den doch sehr weiten on-Bereich von 11-30V scheidet ein einfacher Spannungsteiler aus. Könnte ich bei entspr. Eingangsstrombegrenzung mit diesen high-Pegeln von bis zu 30V trotzdem in einen typischen Schmitt-Trigger (47HC14 o.ä.) gehen ohne dass der Schaden nimmt? Ggf würde ich diesem dann noch einen 2:1 Teiler wegen dem low-Pegel vorschalten. Hat jemand sonst alternative Vorschläge? Vielen Dank für alle Hinweise und Tipps!
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Logiker schrieb: > Hat jemand sonst alternative Vorschläge? Spannungsteiler für die 11V auslegen und dann eine Z-Diode parallel zum unteren Teilerwiderstand.
Logiker schrieb: > Hat jemand sonst alternative Vorschläge? Hi @Logiker, bei den V24-Schnittstellen wurden früher 1488/89-er zur Pegelumsetzung von/nach +- 12V nach +5V TTL benutzt. Aber die gehen nur bis 12 Volt. Mit dem CD 4010 habe ich gute Erfahrungen gemacht. Er verträgt sogar das "Backpowering", da er mehrere Schutzdioden und einen Widerstand an jedem Eingang aufweist. Hier den Spannungsteiler vorschalten, wie oben schon gesagt: HildeK schrieb: > Spannungsteiler für die 11V auslegen und dann eine Z-Diode parallel zum > unteren Teilerwiderstand. ciao gustav
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Du hast also 5V TTL Signale und willst diese passen zum Eingang des Geräten verstärken, richtig? Das geht aber nicht so einfach mit einem Spannungsregler. Dafür könntest du einen Optokoppler benutzen oder 1-2 Transistoren oder ein IC mit Open-Kollektor Ausgang (falls er denn die 12V verträgt). Und du brauchst ein 12V Netzteil. Was den Ausgang angeht, dessen Spannung kann man sicher auch auf 5V herunter bringen. Dazu müsste man aber erst mal wissen, welche Spannung der Ausgang liefert oder ob er Open-Kollektor ist.
Stefanus F. schrieb: > Du hast also 5V TTL Signale und willst diese passen zum Eingang des > Geräten verstärken, richtig? In seinem Bild sind nur die Ausgänge der 'Hochvoltlogik' aufgeführt. Ich ging davon aus, dass die Ausgänge den hohen Logikpegel haben und er auf ein 5V-System will - also genau umgekehrt zu deiner Annahme ...
Stefanus F. schrieb: > Du hast also 5V TTL Signale und willst diese passen zum Eingang des > Geräten verstärken, richtig? Ich lese die Frage andersrum.
HildeK schrieb: > In seinem Bild sind nur die Ausgänge der 'Hochvoltlogik' aufgeführt. Ich > ging davon aus, dass die Ausgänge den hohen Logikpegel haben und er auf > ein 5V-System will - also genau umgekehrt zu deiner Annahme ... Exakt das, HildeK! Danke für die Tipps! Ich werde die Variante mit Spannungstieler und Z-Diode mal umsetzen, das ist einfach und billig zu machen.
Logiker schrieb: > 5V Logik (TTL) Was nun? "5V" definiert keine Schwellen von Logikpegeln. Bist du sicher, dass du TTL-Pegel meinst, die heutzutage primär in historischen Schaltungen oder zur Umsetzung von 3.3V Ausgängen auf 5V-HC/CMOS-Pegel verwendet werden?
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Hi, bei CMOS kann man schön beobachten, dass die Logikpegelzuordnung mit der Betriebsspannung verknüpft ist. Man geht meistens davon aus, dass die L/H- Umschaltschwelle bei etwa der Hälfte der Speisespannung liegt. Das gilt sinngemäß auch für den oben erwähnten CD4010. Die Vdd für die "höhervoltige" Eingangsbeschaltung muss deswegen auch an den entsprechenden Versorgungsspannungs-Pin gelegt werden. Die 5V Vcc hat auch einen Extra-Pin. (Deswegen geht die Pegel-Umsetzung überhaupt.) Da die Eingangsspannung aber hier (manchmal) wesentlich höher liegt, muss ein Widerstand/Spannungsteiler rein. Die 100 µA für den Eingangsstrom pro Puffer müssen unterschritten bleiben. Der obligatorische Pulldownwiderstand bei CMOS ist dann Bestandteil des Spannungsteilers. Aber der Low-Pegel 0 bis 1,5 V ist im Beispiel hier wohl das entscheidende Kriterium. So ist dann der Spannungsteiler zu berechnen. Die Z-Diode schützt dann den Eingang zusätzlich vor Überspannung. Etwas wurde noch nicht erwähnt: Wie schnell soll's werden? Die Schaltflanken können ganz schön vermacht werden. Bei den "UBs" (ungepufferten CMOS-Serien) zum Beispiel macht allein die Kapazität des Eingangs Einschränkungen in der Anwendung. Ein vorgeschalteter Spannungsteiler muss im Prinzip also die "integrierende" Komponente des Serienwiderstandes mit der "differenzierenden" Komponente des Parallelwiderstandes kompensieren. Im Beispielbild habe ich das bewusst noch mit einem 2,2 nF Kondensator parallel zu den Eingängen massiv übertreiben. (Eingang 100k noch davor.) Da sieht man auch schön, dass etwa bei UB/2 der L/H Umschaltpunkt liegt. ciao gustav P.S.: Pin 16 und Pin 1 sind hier verbunden. Sollten bei "echter" Pegelwandlung auf die tatsächlichen Versorgungsspannungen gelegt werden, also zum Beispiel +12V und +5V. Und "2" ist Ausgang Monoflop. Die kurze zusätzliche Verzögerung fällt bei der Taktfrequenz nicht ins Gewicht.
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Logiker schrieb: > den doch sehr weiten on-Bereich von 11-30V Lass mich raten: Das Gerät hat zufällig auch einen Versorgungsspannungsbereich von 12 bis 32V oder nahe dran? Es wird an seinen Ausgängen bei High die Versorgungsspannung durchschalten (evtl. abzüglich ein paar hundert Millivolt für den Schalttransistor, Mess-Shunt, etc). Das ist dafür gedacht solche Sachen wie 24V Relais oder Magnetventile oder Signallämpchen zu schalten, die ganze Anlage wird mit ungefähr 24V betrieben und dann kommen da auch ungefähr 24V raus. Wenn Du es mit 30V betreibst kommen auch 30V an den Ausgängen raus denn das sind ganz simple kurzschlussfeste integrierte High-Side-Schalter für jeweils 500mA die da drin sitzen. Wenn Du weißt daß das ganze Ding immmer genau mit 24V betrieben wird dann kannst Du einen Spannungsteiler ausrechnen. Setz zur Sicherheit noch ne Zenerdiode dahinter die kann nicht schaden.
Karl B. schrieb: > Mit dem CD 4010 habe ich gute Erfahrungen gemacht. Er verträgt sogar das > "Backpowering", da er mehrere Schutzdioden und einen Widerstand an jedem > Eingang aufweist. Wobei die CD4009/10 bereits früh pinkompatibel von den CD4049/50 abgelöst wurden, die auf eine separate Versorgung entsprechend der Eingangsspannung verzichten, aber dennoch unabhängig von der Versorgungsspannung bis 18V am Eingang stromfrei verkraften.
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Logiker schrieb: > Ich werde die Variante mit Spannungstieler und > Z-Diode mal umsetzen, das ist einfach und billig zu machen. Etwas eng ist es bei dem LOW-Pegel, wenn man auf TTL-Pegel (HCT) will. Wegen der 11V HIGH würde man den Teiler auf 5/11 wählen, d.h. auch bei LOW=1.5V wird es dann 'nur' auf 0.68V geteilt. Das ist schon etwas grenzwertig für einen TTL-kompatiblen Eingang (z.B. HCT), der höchstens 0.8V sehen darf für sicheres LOW. Man sollte daher bei HCT etwas weiter herunter teilen, z.B. auf 4/11, dann kommst du bei LOW auf 0.55V im Grenzbereich. Bei HIGH sind es noch immer 4V, benötigt werden >2V. Das wäre dann zuverlässiger. Aber eben nur für HCT! Bei HC ist alles gut, nimm da die 5/11. Eine weitere Möglichkeit für den Fall wäre ein Optokoppler. Mit 1k Arbeitswiderstand am mit 5V versorgten Transistor und CTR>=50 brauchst du an der LED >2mA. Sinnvollerweise bei 11V auf ca. 3-5mA auslegen, dann fließen bei 30V rund 10-15mA. Da ist dann auch noch Spielraum nach oben. Dein Ausgang kann 500mA und ein typischer Standard-OK verträgt mindestens 20mA :-). Den Transistor als Emitterfolger betreiben, sonst wird das Signal invertiert. Eine galvanische Trennung bekommst du noch gratis dazu ... Die OK-Lösung kostet halt mehr und braucht mehr Platz.
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