LED an µC-Pin

[Thomas T. (runout)]

Hallo Gemeinde,

es ist noch nicht Freitag ;-),
aber eine generelle Frage:

Ich möchte eine LED (rot, 5-8mA) direkt an ein Pin hängen.
Was ist prinzipiell besser:
-LED auf Ground und Vdd schalten (3V3)
-LED an Vdd und Ground schalten.
-egal

Controller ist STM32G0xx. (Ausgang PushPull)
Gibt es einen Grund, warum die eine oder andere Variante
den "Innereien" besser tut?

Grüße
Runout

[Peter D. (peda)]

Schau ins Datenblatt. Bei manchen MCs sind manche Pins mit Stromausgang 
programmierbar. Nur an diese Pins kann man LEDs direkt ohne Widerstand 
anschließen.

[Christian K. (christian_rx7)]

Wenn du auf die LED zwischen VDD und µC hängst, musst du die Ausgänge 
invertieren, dass gibt manchmal Denkfehler.
Bei manchen µC macht es aber dennoch Sinn, da manche mehr Strom nach 
Masse treiben können als von VDD.

[Peter R. (pnu)]

Bei einem push-pull Ausgang sind die Fets zwar stromfähig, aber nicht 
gleich gut.
Von der Technologie her sind die n-Kanal-Mosfets leichter herzustellen, 
die gnd-Seite als Schalter dürfte die bessere Lösung sein.

Im Datenblatt des Kontrollers kann man ja mal die Kennlinien  ansehen 
und schauen, welcher der beiden Transistoren besser durchschaltet, der 
masse- oder der Vcc-seitige.

Kontroller der 51-Serien hatten sogar Ausgänge die nur nach Masse 
schalteten.

nicht umsonst hatten/haben viele ICs Steuereingänge für CS, W/R usw. die 
gnd-aktiv sind.

"direkt am pin"? hoffentlich mit Vorwiderstand.

[Olaf (Gast)]

> -egal

Mal abgesehen davon das du einen Vorwiderstand verwenden
solltest ist es egal.

In den meisten Schaltungen wirst du die LED nach Vcc finden.
Das liegt daran das vor 20-30Jahren bei den damals ueblichen
MCS48 und MCS51 immer nach Vcc geschaltet wurden weil die
alten Controller kaum Strom liefern konnten sonder nur
Strom aufnehmen konnten.
Das ist dann historisch irgendwie immer so geblieben.

Alte Saecke machen es aus bequemlichkeit weiter so,
junge Huepfer lesen keine Datenblaetter mehr sondern
kopieren nur noch vorhandene Schaltungen. Also bleibt es
wie es ist. :-)

Olaf

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas T. schrieb:
> Controller ist STM32G0xx.
> Was ist prinzipiell besser
Die Lösung ist:
> -egal
Denn die Schaltleistung der Mosfets der Treiberstufe sind annähernd 
ausgewogen. Der P-Kanal-Mosfet ist dafür auf dem Die deutlich größer als 
der N-Kanal, damit sich annähernd der gleiche Bahnwiderstand ergibt. Und 
mit dem üblichen Bahnwiderstand um die 50 Ohm ergibt sich auch bei 
direktem Kurzschluss gegen Vcc oder GND ein Strom, den der µC-Pin für 
lange Zeit aushält.

Auch wenn der nach GND schaltende N-Kanal Fet "besser" sein könnte, will 
der µC-Hersteller gar nicht, dass der wesentlich niederohmiger ist, denn 
sonst ist der µC-Pin bei jedem Kurzschluss gleich kaputt.

[Teo (Gast)]

Aus all (na fast;) den oben genannten Gründen, können die ICs im 
allgemeinen auch mehr Gesamtstrom nach GND ableiten, als von VDD 
liefern. Wenns also ums "an die Kante nageln" geht, schalte nach GND.... 
Oder besser, schau ins Dabla. ;P

[Thomas T. (runout)]

Danke für die Hinweise.
Bin (LED)-erleuchtet ;-)

runout

[HildeK (Gast)]

Peter R. schrieb:
> Bei einem push-pull Ausgang sind die Fets zwar stromfähig, aber nicht
> gleich gut.
So ist es.
> die gnd-Seite als Schalter dürfte die bessere Lösung sein.
Ja, aber letztlich sind beide Varianten verwendbar.
An einem HC00-Datenblatt (NEXPERIA) kann man darauf schließen, dass der 
LOW-Treiber noch immer besser ist:
- VCC 4.5V
- LOW-Pegel bei 4mA: max. 0.33V, also 0.33V Abstand zu GND
- HIGH-Pegel bei 4mA: min. 3.84V, also 0.66V Abstand zu VCC.
Heißt letztlich, dass der RDS_ON des pMOSFETs beim HC00 dieses 
Herstellers wohl doppelt so groß ist.
Andere Bausteine / Familien werden sich sicherlich unterscheiden.

> nicht umsonst hatten/haben viele ICs Steuereingänge für CS, W/R usw. die
> gnd-aktiv sind.
Das ist/war so, jedoch eher aus historischen TTL-/LSTTL-Zeiten. Da war 
der Unterschied noch sehr deutlich (z.B. 0.4mA bei HIGH vs. 8mA bei LOW 
bei LS). Die negative Flanke ist dadurch steiler, die Schaltung konnte 
schneller betrieben werden.