Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnisproblem SD Card Schaltung


von Chris (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe ein 1,8" SPI TFT (siehe Foto), bei dem auch ein SD Card Reader 
mit auf der Platine verbaut ist. Nun stehe ich beim Verstehen der 
Schaltung bzgl. des SD Card Readers mächtig auf dem Schlauch. Ich 
vermute es ist ziemlich trivial, also sorry schonmal für die blöde Frage 
;-) Folgendes habe ich verstanden:
* Die Stromversorgung des SD Card Readers erfolgt über die obere 
Pin-Leiste. Die 5 V Eingangsspannung wird über den 662K auf 3.3 V 
runtergeregelt. Gemessen habe ich am 662K 4,67 V Eingangsspannung und 
3,26 V Ausgangsspannung. Die SD Card wird also mit 3,26 V versorgt.
* Die Pin-Leiste für den SD Card Reader kann mit 5 V betrieben werden. 
Um auf die von der SD Card benötigten 3,x V zu reduzieren sind für MOSI, 
CS und SCK je ein 1 kOhm Widerstand zwischengeschaltet. Ich habe 
testweise CS mit 5 V verbunden. Gemessen habe ich vor dem Widerstand 
eine Spannung von 4,67 V und nach (also auf SD Card Seite) dem 
Widerstand eine Spannung von 3,76 V (jeweils gegen GND). Am Widerstand 
fällt also eine Spannung von 0,91 V ab.

Was ich nicht verstehe: Wie lassen sich diese 0,91 V denn rechnerisch 
ermitteln? Ich hatte noch ausprobiert was passiert, wenn ich den 1 kOhm 
Widerstand durch einen 10 kOhm oder einen 100 kOhm Widerstand ersetze. 
Statt einer Spannung von 3,76 V (nach dem Widerstand, gegen GND) waren 
es bei 10 kOhm 3,67 V und bei 100 kOHm  3,39 V. Tendenziell fand ich das 
eher noch mehr verwirrend ;)

Vielleicht hat jemand einen kleinen Hinweis für mich nach was ich suchen 
muss, das würde mir sehr helfen.

Vielen Dank
Chris

von HildeK (Gast)


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Chris schrieb:
> Die 5 V Eingangsspannung wird über den 662K auf 3.3 V
> runtergeregelt.

Sicher nicht! Nimm doch mal den Plan dieser einfachen Schaltung auf.

von Timmo H. (masterfx)


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Da ist ein 3.3V/3V LDO drauf. Aber den MOSI hauen die einfach nur über 
nen 1k auf die SD-Karte. Nicht unbedingt optimal. Alles über 3V fließt 
dann halt über die (hoffentlich vorhandenen) internen Schutzdioden ab.
http://ecksteinimg.de/Datasheet/CP11001.zip
Ich verwende das Display nur in einem 3.3V-System, von daher habe ich 
kein Problem damit

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Schmiert das Display nicht in dem Moment ab, wo man die SD Karte 
einsteckt (da beides am selben Spannungsregler hängt).

von Timmo H. (masterfx)


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Nö. Warum? Wenn der entsprechend für den (peak) Strom ausgelegt ist

von Chris (Gast)


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HildeK schrieb:
> Chris schrieb:
> Die 5 V Eingangsspannung wird über den 662K auf 3.3 V
> runtergeregelt.
>
> Sicher nicht! Nimm doch mal den Plan dieser einfachen Schaltung auf.

Hm, wieso sicher nicht? Das ist auch so im Schaltplan zu sehen, den 
Timmo verlinkt hat. Oder?

von Timmo H. (masterfx)


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Chris schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Chris schrieb:
>> Die 5 V Eingangsspannung wird über den 662K auf 3.3 V
>> runtergeregelt.
>>
>> Sicher nicht! Nimm doch mal den Plan dieser einfachen Schaltung auf.
>
> Hm, wieso sicher nicht? Das ist auch so im Schaltplan zu sehen, den
> Timmo verlinkt hat. Oder?
Ähm.. nö, da ist ein LDO (CE6209), den man bei einem 3.3V System auch 
via J1 überbrücken/deaktivieren kann

: Bearbeitet durch User
von Chris (Gast)


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Timmo H. schrieb:
> Da ist ein 3.3V/3V LDO drauf. Aber den MOSI hauen die einfach nur
> über nen 1k auf die SD-Karte. Nicht unbedingt optimal. Alles über 3V
> fließt dann halt über die (hoffentlich vorhandenen) internen
> Schutzdioden ab.
> http://ecksteinimg.de/Datasheet/CP11001.zip
> Ich verwende das Display nur in einem 3.3V-System, von daher habe ich
> kein Problem damit

Vielen Dank. Ich hatte schon an diversen anderen Stellen gelesen, dass 
hier ein Pegelwandler ein gern gesehener Gast wäre. Auch weil der MISO 
nur funktioniert wenn der Prozessor schon ab 3.x V ein HIGH erkennt (was 
bei der Arduino-Zielgruppe aber der Fall ist).
Unklar ist mir leider nach wie vor wie genau die gemessenen 
Spannungsabfälle rechnerisch zustande kommen.

von Chris (Gast)


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Timmo H. schrieb:
> Chris schrieb:
> HildeK schrieb:
> Chris schrieb:
> Die 5 V Eingangsspannung wird über den 662K auf 3.3 V
> runtergeregelt.
>
> Sicher nicht! Nimm doch mal den Plan dieser einfachen Schaltung auf.
>
> Hm, wieso sicher nicht? Das ist auch so im Schaltplan zu sehen, den
> Timmo verlinkt hat. Oder?
>
> Ähm.. nö, da ist ein LDO (CE6209), den man bei einem 3.3V System auch
> via J1 überbrücken/deaktivieren kann

Vielleicht passt der Schaltplan nicht 100% zu meinem Board? Auf dem Foto 
kann man gut ablesen, dass da ein 662K drauf ist. Der Rest sieht aber 
gleich aus.

von Timmo H. (masterfx)


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Chris schrieb:
> Auf dem Foto kann man gut ablesen, dass da ein 662K drauf ist
Junge das ist ein SO-23-2 mit dem Marking 662K (eben der CE6209 oder 
kompatibel). Das hat nichts mit einem Widerstand zu tun, das sind die 
anderen Dinger mit zwei Pads.

: Bearbeitet durch User
von Chris (Gast)


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Timmo H. schrieb:
> Chris schrieb:
> Auf dem Foto kann man gut ablesen, dass da ein 662K drauf ist
>
> Junge das ist ein SO-23-2 mit dem Marking 662K (eben der CE6209 oder
> kompatibel). Das hat nichts mit einem Widerstand zu tun, das sind die
> anderen Dinger mit zwei Pads.

Ja, ich weiß, ich hab gestern das Datenblatt überflogen. Ich sag doch 
seit Anfang an, dass in der Schaltung der 662K von 5 V auf 3,3 V regelt, 
worauf ich ein "Sicher nicht!" von HildeK kassiert habe.

von HildeK (Gast)


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Chris schrieb:
> Ich sag doch
> seit Anfang an, dass in der Schaltung der 662K von 5 V auf 3,3 V regelt,
> worauf ich ein "Sicher nicht!" von HildeK kassiert habe.

Ja sorry, ich bin tatsächlich davon ausgegangen, dass du mit "662k" 
einen Widerstand meintest, der aus 5V 3.3V macht. Daher: "sicher nicht!"
So ist das halt mit meinem Verständnis von Prosa-Schaltplänen :-) ...
Wenn das ein LDO ist, wie inzwischen wohl feststeht (und ich auf dem 
Bild auch erkenne), dann muss ich alles zurücknehmen.
Daher auch meine Bitte mit der Erstellung eines Schaltplanes, auf dem 
man dann viel besser erkennen kann, was miteinander verschaltet ist und 
worüber man redet.

Um dann hier wenigstens etwas sinnvolles beizutragen:

Chris schrieb:
> Was ich nicht verstehe: Wie lassen sich diese 0,91 V denn rechnerisch
> ermitteln? Ich hatte noch ausprobiert was passiert, wenn ich den 1 kOhm
> Widerstand durch einen 10 kOhm oder einen 100 kOhm Widerstand ersetze.
> Statt einer Spannung von 3,76 V (nach dem Widerstand, gegen GND) waren
> es bei 10 kOhm 3,67 V und bei 100 kOHm  3,39 V. Tendenziell fand ich das
> eher noch mehr verwirrend ;)

Es fließt ein Strom von dem 5V Signal auf den 3.3V-Baustein über dessen 
Eingang und über die interne Schutzdiode auf die 3.3V-Rail.
Diese interne Schutzdiode (zwischen dem Eingang und dessen 
Versorgungspin) hat einen Spannungsabfall, der um so größer ist, je mehr 
Strom hinein fließt. Bei 1k sind das rund (5V-3.3V-U_Diode)/1k, also ca. 
1mA.
Wenn du nun stattdessen 10k oder gar 100k nimmst, dann wird der Strom 
erstens kleiner und 2. der Spannungsabfall an der Diode auch. Sind es 
bei 1mA noch etwa 0.6...0.7V an der Diode, so dürften es bei 10k 
vielleicht noch 0.5...0.6V und bei 100k unter 0.5V sein.
Das Verhalten ist also logisch und richtig beobachtet (wobei die 3.39V 
etwas wenig sind, vielleicht spielt da der Innenwiderstand deines 
Meßgerätes schon eine größere Rolle).

Rechnerisch ermittelt man die 0.91V so: 4,67V auf der Quellseite, 
3,26V+0.6V am Eingang der Senke, die Differenz ist dann 0.81V. Gut, 
etwas weniger als deine 0.91, aber a) Messfehler sind nicht 
auszuschließen und b) die Diodenflussspannung ist nicht exakt bekannt.

von Chris (Gast)


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Also, tut mir leid, dass das "662K" offenbar zu Missverständnissen 
geführt hat. Ich habe das Ding 662K genannt weil 662K drauf steht und 
auf dem Foto gut lesbar/wiederzufinden ist. Ich hatte nicht bedacht, 
dass man damit einen Widerstand assoziieren könnte.
Für meine Fragestellung ist es auch nicht weiter relevant. Ich habe beim 
CS eine Eingangsspannung von 4,67 V an einem 1k Widerstand, an dem 0,91 
V abfallen (sowie testweise einen 10k und einen 100k Widerstand mit 
nicht erheblich abweichenden Spannungsabfällen, siehe oben) sowie direkt 
danach den CS Input Pin der SD Karte und ich verstehe nicht wie die 0,91 
V (sowie die vergleichbaren bei 10k und 100k) Spannungsabfall am 
Widerstand rechnerisch zustande kommen. Für einen kleinen Hinweis, der 
meine Denkblockade löst, wäre ich sehr dankbar :)

von Chris (Gast)


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Oh, Du hattest bereits parallel geantwortet, vielen Dank. Ich schau mal 
ob ich das nachvollziehen kann und melde mich dann nochmal :)

von HildeK (Gast)



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Chris schrieb:
> Ich schau mal ob ich das nachvollziehen kann

Das kannst du sicher. Im Anhang eine kleine Hilfestellung mit LTSPICE.

- Im Diagramm wird die Spannung an 'In' angezeigt für verschiedene R1:
1k (grüne Kurve), 10k (blau), 100k (rot)
- D1 sei die interne Schutzdiode an dem Eingang 'In', das ist real 
natürlich keine 1N4148 - für die Simulation tut es das aber.
- V1 ist Ersatz für den Ausgang des treibenden Bausteins, real wird 
deren Spannung leicht nachgeben, wenn die Last größer ist
- V2 ist die Versorgungsspannung des getriebenen Bausteins, auch hier 
muss man real zumindest darauf achten, dass entweder die restliche 
Schaltung an dem 3.3V mehr Strom benötigt als durch D1 fließt oder es 
muss eine Quelle sein, die auch Strom aufnehmen kann (ein einfacher 
Linearregler kann das nicht). V2 könnte also bei größeren Strömen durch 
D1 auch ansteigen, wenn nicht eine der genannten Bedingungen erfüllt 
sind.

Du siehst, dass die Spannung an 'In' mit zunehmendem R1 sinken wird. Das 
liegt einfach an der steigenden Flußspannung der Diode mit steigendem 
Strom durch sie.
Allerdings sinkt U_In bei 100k nicht so tief, wie du gemessen hast. Ich 
vermute da bereits den Einfluss des Innenwiderstands deines Messgeräts. 
Einfache Multimeter haben ggf. nur 1MegΩ Eingangswiderstand und da 
wirken sich 100k Vorwiderstand schon deutlich aus.

von HildeK (Gast)


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Nachtrag:
wenn einen die etwas höhere Spannung an 'In' und der Strom durch die 
Diode stört, dann kann man selbstverständlich auch mit R1 und einem 
zweiten Widerstand R2 von 'In' nach GND einen Spannungsteiler 
einbringen, der die 5V auf 3.3V herunter teilt.

In dem Fall bei z.B. R1=4.7k einen R2 (In nach GND) mit 9.1k wählen.

von Jim M. (turboj)


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Chris schrieb:
> Um auf die von der SD Card benötigten 3,x V zu reduzieren sind für MOSI,
> CS und SCK je ein 1 kOhm Widerstand zwischengeschaltet.

Murks!

Die Dioden nach VCC sind nicht für Dauerstrom Belastung gedacht.

Du hast bei einem LDO keine 3,3V Senke. Eine SD Karte im Idle kann 
weniger als 1mA verbrauchen, den restlichen Strom müsste dann das 
Display verbrennen.
Würde es das aus irgendeinem Grunde nicht tun, könnten die 3,3V über die 
3,6V Toleranzschwelle ansteigen und schließlich die SD grillen.


Aber der Hauptgrund: SPI wird ausgebremst. Der Eingang einer SD Karte 
(oder jeder andere CMOS Eingang) ist näherungsweise ein Kondensator. Der 
wird nun über den Serienwiderstand deutlich langsamer aufgeladen (RC 
Zeitkonstante etc).

D.h. der mögliche SPI Takt sinkt ab, und die Signalpegel verweilen 
länger im "verbotenen" Bereich (zwischen maximaler Spannung für "Low" 
und minimaler Spannung für "High").

von HildeK (Gast)


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Jim M. schrieb:
> Die Dioden nach VCC sind nicht für Dauerstrom Belastung gedacht.

Bei 1mA oder weniger ist es der Diode völlig egal, ob dauerhafte, 
pulsförmige oder nur Peakbelastung auftritt. Manche ICs habe da sogar 
eine Spezifikation im Datenblatt über den maximalen Strom.

Deinen anderen Argumenten stimme ich zu, ich würde immer einen 
Spannungsteiler verwenden, der zudem noch den Vorteil hat, dass er bei 
gleicher Belastung der Quelle einen niederohmigeren Innenwiderstand 
liefert als nur der Serienwiderstand.
Mein oben als Beispiel genannter Teiler kann auch kräftig skaliert und 
z.B. auch mit 470R und 910R ausgeführt werden. Er belastet damit die 
Quelle mit rund 1k4 und gleichzeitig hat die geteilte Spannung einen 
Quellwiderstand von nur rund 300R. Die Diode bleibt stromlos und der LDO 
bzw. die restliche Schaltung muss den Strom nicht aufnehmen können.

von Chris (Gast)


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HildeK schrieb:
> Chris schrieb:
>> Ich schau mal ob ich das nachvollziehen kann
>
> Das kannst du sicher. Im Anhang eine kleine Hilfestellung mit LTSPICE.
>
> - Im Diagramm wird die Spannung an 'In' angezeigt für verschiedene R1:
> 1k (grüne Kurve), 10k (blau), 100k (rot)
> - D1 sei die interne Schutzdiode an dem Eingang 'In', das ist real
> natürlich keine 1N4148 - für die Simulation tut es das aber.
> - V1 ist Ersatz für den Ausgang des treibenden Bausteins, real wird
> deren Spannung leicht nachgeben, wenn die Last größer ist
> - V2 ist die Versorgungsspannung des getriebenen Bausteins, auch hier
> muss man real zumindest darauf achten, dass entweder die restliche
> Schaltung an dem 3.3V mehr Strom benötigt als durch D1 fließt oder es
> muss eine Quelle sein, die auch Strom aufnehmen kann (ein einfacher
> Linearregler kann das nicht). V2 könnte also bei größeren Strömen durch
> D1 auch ansteigen, wenn nicht eine der genannten Bedingungen erfüllt
> sind.
>
> Du siehst, dass die Spannung an 'In' mit zunehmendem R1 sinken wird. Das
> liegt einfach an der steigenden Flußspannung der Diode mit steigendem
> Strom durch sie.
> Allerdings sinkt U_In bei 100k nicht so tief, wie du gemessen hast. Ich
> vermute da bereits den Einfluss des Innenwiderstands deines Messgeräts.
> Einfache Multimeter haben ggf. nur 1MegΩ Eingangswiderstand und da
> wirken sich 100k Vorwiderstand schon deutlich aus.

Wow, vielen Dank für die Mühe, das war sehr hilfreich. Die Berechnungen 
kann ich nun gut nachvollziehen. Ein paar dumme Restfragen hätte ich 
noch wenns OK ist ;)
* Könnte man folgendes sagen? Die Schutzdiode, die eigentlich dazu 
gedacht ist, kurze Spannungspeaks (ESD?) abzufangen, wird dazu 
missbraucht, die 5V dauerhaft am Eingang auf die gewünschten 3.xV zu 
reduzieren.
* Könnte man (sehr laienhaft) sagen, dass die Schaltung ebenfalls eine 
Art Spannungsteiler darstellt, nur eben mit "Diode + 3,3V" statt 
"Widerstand + GND" (und mit entsprechend anderem Verhalten durch den 
variablen Spannungsabfall in Abhängigkeit vom Strom)?
* Wenn V2 bei größeren Strömen (durch D1) ansteigen kann, wäre es (rein 
theoretisch) denkbar, den IC allein über den IO Pin zu bestromen (also 
V2 initial 0)?
* Was passiert wenn man R1 entfernt? Dann wäre In=V1=5V und über die 
Diode würde ein relativ großer Strom fließen? Was würde am Eingang 
passieren?

von Chris (Gast)


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Jim M. schrieb:
> D.h. der mögliche SPI Takt sinkt ab, und die Signalpegel verweilen
> länger im "verbotenen" Bereich (zwischen maximaler Spannung für "Low"
> und minimaler Spannung für "High").

Das hatte ich auch schon mehrfach gelesen. Mit dem ATtiny85 lässt sich 
bei 16 MHz max. 8 MHz SPI CLK erzeugen. Ich bin gespannt ob das läuft 
bzw. ab welchem Speed es nicht mehr stabil funktioniert ;)

von HildeK (Gast)


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Chris schrieb:
> * Könnte man folgendes sagen? Die Schutzdiode, die eigentlich dazu
> gedacht ist, kurze Spannungspeaks (ESD?) abzufangen, wird dazu
> missbraucht, die 5V dauerhaft am Eingang auf die gewünschten 3.xV zu
> reduzieren.
Genau!

> * Könnte man (sehr laienhaft) sagen, dass die Schaltung ebenfalls eine
> Art Spannungsteiler darstellt, nur eben mit "Diode + 3,3V" statt
> "Widerstand + GND" (und mit entsprechend anderem Verhalten durch den
> variablen Spannungsabfall in Abhängigkeit vom Strom)?
Ich würdes sagen: ja, ganz grob. An der Diode ist halt der 
Spannungsabfall nicht sehr variabel - oft geht man da einfach von 
konstant aus.

> * Wenn V2 bei größeren Strömen (durch D1) ansteigen kann, wäre es (rein
> theoretisch) denkbar, den IC allein über den IO Pin zu bestromen (also
> V2 initial 0)?
Ja. Wenn du so einen Eingang mit z.B einem niederohmigen Taktsignal 
betreibst und keine Spannungsversorgung anschließt (das ist was 
anderes als V2=0V, weil das wäre niederohmig und nicht offen) und 
gleichzeitig zw. VCC und GND noch eine ausreichende Kapazität liegt, ja, 
dann kann eine einfache Schaltung bereits funktionieren.
Das sollte man aber schon vermeiden :-).

> * Was passiert wenn man R1 entfernt? Dann wäre In=V1=5V und über die
> Diode würde ein relativ großer Strom fließen? Was würde am Eingang
> passieren?
Das hängt davon ab, wie die 3.3V-Quelle aussieht. Wenn sie den 
Sink-Betrieb kann (wie z.B. ein Akku), dann wird ein 5V Output einfach 
nachgeben, eine 5V Spannungsquelle wird die Diode wegen zu großem Strom 
killen.
Kann die 3.3V-Quelle keinen Sinkbetrieb, dann wird die VCC von 3.3V bis 
auf 5V-0.7V ansteigen. Vielleicht kann das die restliche Schaltung an 
den 3.3V
aushalten oder sie geht kaputt.
Man muss jetzt jeden Teil der Schaltung prüfen, ob sie mit den 4.3V klar 
kommt, insbesondere auch den Ausgang des 3.3V-Reglers.

Chris schrieb:
> Ich bin gespannt ob das läuft
> bzw. ab welchem Speed es nicht mehr stabil funktioniert ;)

Genau dann hat der Spannungsteiler einen Vorteil, wie ich oben schon 
erwähnt hatte: er bietet einen kleineren Quellwiderstand.
Wenn es wirklich aufs Ausreizen der Geschwindigkeit ankommt, kann sollte 
man mit z.B einem 74LVC125 einen Pegelwandler bauen, der verträgt 
nämlich 5V am Eingang bei 3.3V Versorgung und liefert so mit kleinem 
Ausgangswiderstand die Signale ab.

von Stefan F. (Gast)


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Chris schrieb:
> Könnte man (sehr laienhaft) sagen, dass die Schaltung ebenfalls eine
> Art Spannungsteiler darstellt, nur eben mit "Diode + 3,3V" statt
> "Widerstand + GND" (und mit entsprechend anderem Verhalten durch den
> variablen Spannungsabfall in Abhängigkeit vom Strom)?

Widerstand + Diode sind keine Spannungsteiler.

"Der Spannungsteiler ist eine Reihenschaltung aus passiven elektrischen 
Zweipolen, durch die eine elektrische Spannung aufgeteilt wird." 
(Wikipedia)

Dioden sind aktive elektrische Zweipole.

von c-hater (Gast)


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Stefanus F. schrieb:

> Widerstand + Diode sind keine Spannungsteiler.

Du kannst nur nicht weit genug abstrahieren.

Natürlich ist eine Schaltung aus R und D immer auch ein Spannungsteiler. 
Nur ist halt einer der beteiligten Widerstände kein rein ohmscher 
Widerstand.

Das gilt auch schon für wesentlich weniger komplexe Gebilde, z.B. R und 
C. Auch nix anderes als Spannungsteiler. Der einzige Unterschied zu R 
und D ist, dass sich das komplexe Widerstandmodell der Kapazität in 
deutlich handlicheren Formeln ausdrücken läßt als das einer Diode.

Noch einfacher ist das Modell halt für R und R. Deswegen wird das zuerst 
gelehrt.

Tatsächliche ist es so: alles, wirklich absolut alles, was aus mehr als 
einem Bauelement besteht, läßt sich als Zusammenschaltung von 
Spannungsteilern betrachten. Es ist nur meist nicht sehr sinnvoll, es 
auch als solches zu berechnen.

von Stefan F. (Gast)


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c-hater schrieb:
> Du kannst nur nicht weit genug abstrahieren.

Mir wäre es lieber, wenn du auf meine Begründung eingehen würdest, also 
der Definition des Begriffes. Der lässt aktive Bauteile nämlich nicht 
zu.

von c-hater (Gast)


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Stefanus F. schrieb:

> Mir wäre es lieber, wenn du auf meine Begründung eingehen würdest, also
> der Definition des Begriffes. Der lässt aktive Bauteile nämlich nicht
> zu.

Eine Diode ist KEIN aktives Bauteil. Hier wird an keiner Stelle 
zusätzliche Energie eingespeist.

von Einer K. (Gast)


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c-hater schrieb:
> Eine Diode ist KEIN aktives Bauteil.

Wenn ich mich entscheiden müsste, dann kommt die Diode zu den aktiven 
ins Schächtelchen.
Aber zum Glück: Es ist nicht mein Problem.

von c-hater (Gast)


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Arduino Fanboy D. schrieb:

> Wenn ich mich entscheiden müsste, dann kommt die Diode zu den aktiven
> ins Schächtelchen.

Hmm...

Das einzige, was einen nur mit Wikipedia-Wissen ausgestatteten eventuell 
dazu verleiten könnte wäre folgendes Zitat:

[hier noch der entscheidende Knackpunkt, nämlich die Zuführung von 
Energie korrekt dargestellt und dann dieser grenzdebile Unsinn]
> Darüber hinaus werden auch Halbleiterbauelemente, die lediglich Signale
> modifizieren, wie beispielsweise Dioden, teilweise zu den aktiven
> Bauelementen gezählt.

Was soll das denn für eine Definition sein? Teilweise? Hallo?
Außerdem: Das würde ja selbst Widerstände zu "aktiven" Bauelementen 
adeln. Denn auch die "modifizieren Signale". Mindestens schwächen sie 
sie nämlich ab und fügen Rauschen hinzu.

Das ist also offensichtlicher Bullshit. Nach dieser Definition muss man 
also entweder komplett auf die Unterscheidung aktiv<->passiv verzichten 
oder aber die Dioden zu den passiven Bauelementen zählen.

Alles andere ergibt einen unauflösbaren logischen Widerspruch.

von Jim M. (turboj)


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Chris schrieb:
> Mit dem ATtiny85 lässt sich
> bei 16 MHz max. 8 MHz SPI CLK erzeugen. Ich bin gespannt ob das läuft

Könnte sein dass das noch läuft. Müsste man ein Scope ran hängen.

Die SPI Timing Spec für SD ist übrigens nicht öffentlich.

Das fiese bei solchen Sachen ist das es im Labor wunderbar tut, beim 
Kunden aber plötzlich nicht mehr.

HildeK schrieb:
> Kann die 3.3V-Quelle keinen Sinkbetrieb, dann wird die VCC von 3.3V bis
> auf 5V-0.7V ansteigen. Vielleicht kann das die restliche Schaltung an
> den 3.3V
> aushalten oder sie geht kaputt.

SD Karten sind IIRC nur bis 3,6V spezifiziert. Man darf sich dann nicht 
wundern wenn die bei 5V hoch geht.

von HildeK (Gast)


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Ich glaube nicht, dass eure akademische Diskussion den TO weiterbringt 
bzw. seinem Wissensstand angepasst ist. Die Diode repräsentiert in der 
Schaltung bei einem konstanten Strom ja einen Widerstand mit dem Wert 
U_D/I_D. Für den statischen Fall - der in der Frage ja vorliegt - darf 
er auch für ein besseres Verständnis an der Stelle einen Widerstand 
annehmen.
Dass der bei anderen Strömen durch die Diode sich deutlich ändert, muss 
man ihm sinnvollerweise sagen.

Selbst bei einer Emitterschaltung verhält sich die CE-Strecke wie ein 
Widerstand, und ohne Modulation des Basisstroms ist der sogar als 
konstant ansehbar.

Ich würde das einfach großzügig sehen, ein kleiner Hinweis, dass man das 
üblicherweise so nicht betrachtet, sollte zunächst genügen.

von c-hater (Gast)


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HildeK schrieb:

> Ich glaube nicht, dass eure akademische Diskussion den TO weiterbringt
> bzw. seinem Wissensstand angepasst ist. Die Diode repräsentiert in der
> Schaltung bei einem konstanten Strom ja einen Widerstand mit dem Wert
> U_D/I_D. Für den statischen Fall - der in der Frage ja vorliegt - darf
> er auch für ein besseres Verständnis an der Stelle einen Widerstand
> annehmen.

So sieht's aus.

von Stefan F. (Gast)


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c-hater schrieb:
> Eine Diode ist KEIN aktives Bauteil.

"aktive Bauelemente: ... Dioden"
https://www.lernort-mint.de/Physik/Elektrotechnik/bauelemente.html

"Darüber hinaus werden auch Halbleiterbauelemente, die lediglich Signale 
modifizieren, wie beispielsweise Dioden, teilweise zu den aktiven 
Bauelementen gezählt."
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrisches_Bauelement

"Beispiele für aktive Bauelemente: .. Dioden"
https://www.praxisforum-passive-bauelemente.de/de/passive-bauelemente

"Transistoren, Dioden und viele andere Bauelemente in der 
Halbleitertechnik sind aktive Bauelemente."
https://www.wlw.de/de/s/aktive-bauelemente-22485

"Aktive Bauelemente, beispielsweise Dioden oder Transistoren, 
integrierte Schaltungen oder sogar Röhren, verstärken und schalten 
Signale."
https://www.buerklin.com/de/Produkte/Aktive-Bauelemente/c/10000000

"Aber auch Bau-teile wie Dioden werden als aktive Bauelemente 
bezeichnet."
https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527714561_c01.pdf

Das sind die ersten passenden Texte, die ich mit "dioden aktiv passive 
Bauelemente" gefunden habe. Darunter kein einziger Text, der Dioden als 
passive Bauelemente einstuft.

Die Definiton wurde seit meiner Ausbildung vor 25 Jahren offenbar nicht 
geändert.

von c-hater (Gast)


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Stefanus F. schrieb:

> Das sind die ersten passenden Texte, die ich mit "dioden aktiv passive
> Bauelemente" gefunden habe. Darunter kein einziger Text, der Dioden als
> passive Bauelemente einstuft.

OMG

Ich gebe dir also die erste akademische Denkaufgabe deines Lebens: 
Präsentiere eine logisch widerspruchsfreie Definition eines "aktiven 
Bauelements", welches eine Diode zweifelsfrei einschließt, einen 
Widerstand aber zweifelsfrei ausschließt. Dann bin ich bereit, dieser 
Definition zu folgen. Ich würde dich dann sogar für den Nobelpreis in 
Physik nominieren.

Du kannst allerdings nicht sagen: ich hab' das jetzt auf soundsoviel 
Webseiten gefunden, das muss doch stimmen. Nö, das glauben nur 
grenzdebile Vollidioten, die nicht selber logisch denken können.

von Chris (Gast)


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Hier muss man echt aufpassen, was man schreibt :-D Ich wollte keine 
theoretische Diskussion über Spannungsteiler oder Dioden lostreten. Mir 
ist schon klar, dass man den Begriff "Spannungsteiler" für diese Sache 
normalerweise nicht verwendet (deswegen hatte ich extra "sehr laienhaft" 
dazugeschrieben). Mir ging es eher darum, ob man es als Funktionsweise 
so verstehen kann. Ob es gemäß Definition wirklich ein Spannungsteiler 
ist spielt also für mich keine Rolle, auch wenn die Diskussion darüber 
(sowie über die Einordnung von Dioden zu passiv oder aktiv) durchaus 
interessant ist. Allerdings müsste man für eine saubere Antwort auf 
diverse Primärliteratur zurückgreifen und dann analysieren, ob sich aus 
deren Definitionen eine klare Einordnung ableiten lässt. Wikipedia etc. 
sind für eine erste schnelle Informationsbeschaffung hilfreich, aber im 
akademischen Umfeld als Quelle üblicherweise nicht zulässig. Aber 
ehrlich gesagt glaube ich nicht, dass eine theoretische Abhandlung 
darüber irgendwem irgendwas bringt ;-)

Erste Tests mit 16 MHz CPU-Frequenz / 8 MHz SPI-Frequenz waren übrigens 
erfolgreich. Ob es dauerhaft stabil läuft wird sich zeigen. Wie 
grenzwertig die Signale sind kann ich leider nicht sagen weil ich (noch) 
kein Oszi habe.

Ich möchte nochmal allen danken, die zur Beantwortung meiner Fragen 
beigetragen haben :-)

von Maxe (Gast)


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c-hater schrieb:
> Das ist also offensichtlicher Bullshit.
+1 fuer deine Selbstkritik.

Aus der Wikipedia 
(https://de.m.wikipedia.org/wiki/Elektrisches_Bauelement):

"Aktive Bauelemente können in irgendeiner Form ein Signal mit höherer 
Leistung abgeben als sie die Quelle des aufgenommenen Signals 
bereitstellen kann, oder sie erlauben eine Steuerung"

Der fuer die Diode entscheidende Abschnitt: "oder sie erlauben eine 
Steuerung".

Gleichrichter sagt dir was?

von HildeK (Gast)


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Chris schrieb:
> Erste Tests mit 16 MHz CPU-Frequenz / 8 MHz SPI-Frequenz waren übrigens
> erfolgreich.

Mit welcher Schaltung? Mit dem 1k Vorwiderstand oder mit einem 
Spannungsteiler?
In dem Geschwindigkeitsbereich würde ich den Teiler wählen.

von Stefan F. (Gast)


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c-hater schrieb:
> OMG ... das glauben nur
> grenzdebile Vollidioten, die nicht selber logisch denken können.

Danke, du bist ja schon wieder zuckersüß.

Tatsache ist, dass meine Welt viele Farben und Graustufen hat, so dass 
mir persönlich die Einstufung in Schubladen (aktiv/passiv) und auch die 
Wortwahl ziemlich egal ist.

Ich weiß, was Dioden in normalen Anwendungsfällen bewirken, und das 
genügt mir für's Wohlbefinden.

Insofern habe ich an der Fortsetzung dieser Diskussion kaum Interesse.

von HildeK (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich weiß, was Dioden in normalen Anwendungsfällen bewirken, und das
> genügt mir für's Wohlbefinden.
Das ist eine sinnvolle Aussage. Wer auch immer die in aktiv oder passiv 
klassifiziert hatte, letztlich ist das egal.

> Insofern habe ich an der Fortsetzung dieser Diskussion kaum Interesse.
Du hattest aber mit der spitzfindigen Diskussion überflüssigerweise 
begonnen.

von Stefan F. (Gast)


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HildeK schrieb:
> Du hattest aber mit der spitzfindigen Diskussion überflüssigerweise
> begonnen.

Ja, ich weiß. Ich bereue es inzwischen.

von Chris (Gast)


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HildeK schrieb:
> Chris schrieb:
> Erste Tests mit 16 MHz CPU-Frequenz / 8 MHz SPI-Frequenz waren übrigens
> erfolgreich.
>
> Mit welcher Schaltung? Mit dem 1k Vorwiderstand oder mit einem
> Spannungsteiler?
> In dem Geschwindigkeitsbereich würde ich den Teiler wählen.

Mit dem 1k Vorwiderstand, das ist ja so auf dem Board verbaut. Ich 
wollte da jetzt nicht dran rumfummeln ;) Wer billig kauft...

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