Zweck der Dioden

[Mark (Gast)]

Ich verstehe bei "schaltung", dass das Signal gefiltert wurde und weiter 
verarbeitet oder genutzt werden kann, aber welchen Zweck haben die 
Dioden?

Was bezweckt hingegeben Schaltung 2 mit den offenen Klemmen und der 
Diode?
Warum fasst man die beiden Widerstände links nicht zusammen?
Ohne Beachtung der Diode, sehe ich eigentlich nur einen Tiefpass.
Mit der Diode kann ich mir irgendwie keinen Nutzen vorstellen, ausser 
dass diese die Kondensatorladung auf VCC+0.7V begrenzt.

Ich bitte um Ratschläge

[Michael B. (laberkopp)]

Mark schrieb:
> welchen Zweck haben die
> Dioden?

Im Prinzip Spannungen höher als VCC und geringer als GND (also negativ) 
am Kondensator zu verhindern.

Das passiert beispielsweise, wenn VCC abgeschaltet wird, der Kondensator 
aber noch geladen ist.

Trotzdem dürften die Dioden in deiner Schaltung überflüssig sein 
(Widerstand in Richtung S_vf PortPin), so wie Rückstromdioden über 5V 
Spannungsreglern, aber viele Hobbyisten haben Angst und bauen ohne 
Fachkenntnis alles ein, was sie irgendwo mal gesehen und nicht 
verstanden haben.

Auch sind die gezeigten Schottky-Dioden mit dem Nachteil eines hohen 
Sperrstroms behaftet, wenn es um Analogsigale geht kann das zu 
Messwertverfälschung führen, die Bauteil und Schaltungsauswahl sollte 
also überlegt sein.

[Mark (Gast)]

Michael B. schrieb:
> Mark schrieb:
>
>> welchen Zweck haben die
>> Dioden?
>
> Im Prinzip Spannungen höher als VCC und geringer als GND (also negativ)
> am Kondensator zu verhindern.
> Das passiert beispielsweise, wenn VCC abgeschaltet wird, der Kondensator
> aber noch geladen ist.
> Trotzdem dürften die Dioden in deiner Schaltung überflüssig sein
> (Widerstand in Richtung S_vf PortPin

Danke und wozu die offenen Klemmen?

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Damit kann man mit einem Jumper den Spannungsteiler umschalten.

Zu den beiden Dioden links muss man sich noch eine 
Überspannungsschutz-Zenerdiode über der Betriebsspannung denken.

[Mark (Gast)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Damit kann man mit einem Jumper den Spannungsteiler umschalten.
> Zu den beiden Dioden links muss man sich noch eine
> Überspannungsschutz-Zenerdiode über der Betriebsspannung denken.



Meinst du etwa so?
Und warum das noch?

[MaWin (Gast)]

Mark schrieb:
> Meinst du etwa so

Je nach dem, ob S_vf von aussen kommt, über den Widerstand mehr Strom 
kommen könnte als die Schaltung sowieso verbraucht, oder nur ein 
internes Signal ist

Also mit Sachverstand, nicht aus Angst.

[Günni (Gast)]

MaWin hat Recht. Und es gibt noch einen Grund: Wenn der Kondensator groß 
ist, kann es beim Ausschalten passieren, dass die Versorgungsspannung 
schneller sinkt, als die Spannung am Kondensator. Dann fließt dessen 
Ladung über die Schutzdioden des nachgeschalteten ICs ab. Wird in der 
Zeit die Versorgung wieder eingeschaltet, kann es zu einem "Latch-Up" 
kommen. Übrigens begrenzen Schottky-Dioden die Spannung auf Vcc+0,3 V 
oder Vss-0,3V. Die Schwellspannung normaler Siliziumdioden ist für den 
Schutz des ICs mit 0,6V zu hoch.

[GeraldB (Gast)]

Die Dioden sind sicherlich nicht als Schutz für den Kondensator, sondern 
als Schutz für das unterschlagene nachfolgende IC (ADC?) gedacht. Falls 
also der erlaubte Spannungsbereich vom analogen Eingang nicht bzw. nur 
minimal überschritten/unterschritten werden darf, dann wird eine 
Überspannung durch die obere Diode nach Vcc und eine Unterspannung durch 
die untere Diode nach GND abgeleitet.

[Wolfgang (Gast)]

GeraldB schrieb:
> Falls also der erlaubte Spannungsbereich vom analogen Eingang nicht bzw.
> nur minimal überschritten/unterschritten werden darf, dann wird eine
> Überspannung durch die obere Diode nach Vcc und eine Unterspannung durch
> die untere Diode nach GND abgeleitet.

Und wenn der Strom höher als die Stromaufnahme der Schaltung ist, kann 
damit die Versorgungsspannung der restlichen Schaltung überschritten 
werden. Dem soll die Zener-Diode vorbeugen. Eine LED mit ausreichend 
hohem Strom als Betriebsanzeige über der Versorgungsspannung tuts 
genauso ;-)

[Gerald K. (geku)]

Damit die Resetschaltung auch bei kurzen Spannungseinbrüchen der 
Versorgungspannung sauber funktioniert! Der Kondensator wird bei einem 
kurzen Spannungseinbruch rasch entladen und stellt bei 
Spannungswiederkehr einen Low Impuls zur Verfügung.

Ohne Diode wurden Spannungsausfälle die kürzer als R.C sind keinen Reset 
bewirken.

[Mark (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> GeraldB schrieb:
>> Falls also der erlaubte Spannungsbereich vom analogen Eingang nicht bzw.
>> nur minimal überschritten/unterschritten werden darf, dann wird eine
>> Überspannung durch die obere Diode nach Vcc und eine Unterspannung durch
>> die untere Diode nach GND abgeleitet.
>
> Und wenn der Strom höher als die Stromaufnahme der Schaltung ist, kann
> damit die Versorgungsspannung der restlichen Schaltung überschritten
> werden. Dem soll die Zener-Diode vorbeugen. Eine LED mit ausreichend
> hohem Strom als Betriebsanzeige über der Versorgungsspannung tuts
> genauso ;-)

Ich danke dir und allen anderen.

Darf ich einmal etwas blöd fragen? Meinst du, dass der überflüssige 
Strom über die Dioden in das Versorgungsnetz fliesst und irgendwelche 
Kapazitäten der restlichen Schaltung aufladet, die dann zu einer 
Erhöhung der Versorgungsspannung führt.
Die Zener sorgt dann also dafür, dass genau dieser Strom abgeführt wird.

Also ist die Ursache für eine Spannungserhöhung in diesem Fall irgend 
eine Kapazität in der Restschaltung? Fasse ich das richtig auf?

[Michel M. (elec-deniel)]

.... ?!
Beitrag "Schutz der digitalen Eingänge Arduino Mega"


Eine Möglichkeit
um bessere Schaltbilder auch zum diskutieren zu erhalten
online...
https://www.circuitlab.com/
https://ultimateelectronicsbook.com/#introduction


oder LTspice
kann unter
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
geladen werden

eine ähnliche Schutz Schaltung für LTspice kann hier geladen werden
Beitrag "Re: Schutzschaltung für Analogeingang Mikrocontroller"
danach noch etwas den eingen Vorstellungen anpassen.


weitere Erklärungen
Beitrag "Re: LTspice und LM311"
https://wiki.analog.com/university/courses/eps/diode-curves

viel Erfolg beim Simulieren :-)