elektroda.net NewsGroups Forum Index - Electronics DE - Spannungsbegrenzung die sehr kleine Spannung noch erlaubt
W
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Thu Aug 26, 2010 8:17 am
Morgen,
habe folgendes Problem:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Grüße
url:http://www.ureader.de/gp/1448-1.aspx
Falk Willberg
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Thu Aug 26, 2010 8:46 am
On 26.08.2010 09:17, W wrote:
Quote:
Morgen,
habe folgendes Problem:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
habe folgendes Problem:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Vorwiderstand zwischen Quelle und µC, so daß bei 10V ein gewünschter
Strom nicht überschritten wird (also 1mA->10k) und vor den µC die Anode
einer (Schottky-/Germanium-)Diode, deren Kathode auf 5V liegt.
HTH,
Falk
--
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Thomas Stegemann
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Thu Aug 26, 2010 8:51 am
Quote:
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
1k
___
Messignal o---|___|---o----o AD-Eingang
|
z
A ZPD4V7
|
GND o-----------o----o GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Gruß
Thomas
Hergen Lehmann
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Thu Aug 26, 2010 10:09 am
Am 26.08.2010 09:51, schrieb Thomas Stegemann:
Quote:
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
.... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Hergen
Marte Schwarz
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Thu Aug 26, 2010 10:10 am
Hallo,
Quote:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Vorwiderstand zwischen Quelle und µC, so daß bei 10V ein gewünschter
Strom nicht überschritten wird (also 1mA->10k) und vor den µC die Anode
einer (Schottky-/Germanium-)Diode, deren Kathode auf 5V liegt.
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Vorwiderstand zwischen Quelle und µC, so daß bei 10V ein gewünschter
Strom nicht überschritten wird (also 1mA->10k) und vor den µC die Anode
einer (Schottky-/Germanium-)Diode, deren Kathode auf 5V liegt.
Da wir nicht wissen, wie hochohmig die Messung sein muss und noch
weniger über dieEingangsbeschaltung des µC bekannt ist, würde ich einen
(Opfer-)OP vorschalten, der dann den Schutzwiderstand und wahlweise
Zenerdiode oder eigentlich besser noch die Dioden in Sperrichtung nach
VCC und GND hat. Das Elektronikkompednium ist da recht gut gemacht.
Marte
Thomas Stegemann
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Guest
Thu Aug 26, 2010 11:22 am
Quote:
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Stimmt, eignet sich für sich eine genaue Messung wohl kaum...
Leckstrom ist ja bei Zenerdioden teilweise schon recht groß.
Schnellschuss...
Nehme Vorschlag zurück
Rafael Deliano
Guest
Guest
Thu Aug 26, 2010 11:25 am
Quote:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt.
Z-Diode?
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
3V bewegt.
Z-Diode?
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Leckstrom wird Widerstand + Schottkydiode auf 5V-Versorgungs-
spannung aber auch machen.
Die Z-Diode bei "1mV" Eingangssignal mangels Spannung wohl
weniger als die Schottkydiode an der dann 5V
anliegen.
Im allgemeinen sind mir aber zwei Schottkydioden und
niederohmiger Vorwiderstand auch lieber.
Zusätzlich dann oft noch 6,2V Z-Diode über Versorgung
sonst könnte das 15V Eingangssignal die hochziehen
wenn Stromverbrauch der Schaltung niederig.
Müsste ohnehin ein üppiger A/D in dem Controller sein
daß man da 1mV nahe GND noch sauber auflösen kann.
MfG JRD
Joerg
Guest
Guest
Thu Aug 26, 2010 3:04 pm
Hergen Lehmann wrote:
Quote:
Am 26.08.2010 09:51, schrieb Thomas Stegemann:
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
http://www.national.com/ds/LM/LMV431.pdf
Den Post des OP sehe ich nicht, koennte sein dass er ueber googlemail
oder so schreibt.
--
Gruesse, Joerg
http://www.analogconsultants.com/
"gmail" domain blocked because of excessive spam.
Use another domain or send PM.
Dirk Ruth
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Guest
Thu Aug 26, 2010 3:56 pm
Wschrieb:
"
Quote:
Morgen,
habe folgendes Problem:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
habe folgendes Problem:
Habe ein Messsignal welches sich in einem Bereich von 1mV bis
3V bewegt. Dieses soll mit einem µC verarbeitet werden.
Das Problem ist, dass eine max. Spannung von 15V auftreten kann und so den Eingang des µC beschädigt.
Bin nun auf der Suche nach einer Möglichkeit die Spannung auf max. 5V zu begrenzen aber trotzdem der untere Spannungsbereich von 1mV noch erfassbar ist.
Die Spannung auf 5V zu begrenzen ist nicht das Problem, 1mV auf den
Eingang eines µC zu legen und anzunehmen, dass die 1mV damit erfassbar
wären aber schon.
Naja - Versuch macht klug.
Dirk
Joerg
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Guest
Thu Aug 26, 2010 4:52 pm
Harald Wilhelms wrote:
Quote:
On 26 Aug., 16:04, Joerg <inva...@invalid.invalid> wrote:
Hergen Lehmann wrote:
Am 26.08.2010 09:51, schrieb Thomas Stegemann:
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
http://www.national.com/ds/LM/LMV431.pdf
Hmm, wenn man den auf 5V bringen will, braucht
man aber zwei Widerstände parallel zum Eingang.
Das Heisst, die Quelle wird dann auch belastet.
Hergen Lehmann wrote:
Am 26.08.2010 09:51, schrieb Thomas Stegemann:
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
http://www.national.com/ds/LM/LMV431.pdf
Hmm, wenn man den auf 5V bringen will, braucht
man aber zwei Widerstände parallel zum Eingang.
Das Heisst, die Quelle wird dann auch belastet.
Als Begrenzer muss man den nicht auf 5V bringen. Man haengt einen
hochohmigen Spannungsteiler an den Messeingang der Chose, dessen Mitte
bei 5V eine Spannung von 1.24V erreicht. Diese Mitte auf REF. Dann zieht
der LMV431 so gut wie keinen Strom bis diese Spannung erreicht ist und
"kommt" dann als Notbremse. So aehnlich wie ein ABS erst anspricht wenn
eines der Raeder anfaengt zu blockieren.
Die Dinger kommen bei Erreichen dieser Schwelle recht hart, regeln mit
einem dynamischen Innenwiderstand unter einem Ohm als Shunt-Regler hart ab.
Quote:
Gruss
Harald
wird auch belastet
Harald
wird auch belastet
Das werden wir alle gelegentlich :-)
--
Gruesse, Joerg
http://www.analogconsultants.com/
"gmail" domain blocked because of excessive spam.
Use another domain or send PM.
Harald Wilhelms
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Thu Aug 26, 2010 6:41 pm
On 26 Aug., 16:04, Joerg <inva...@invalid.invalid> wrote:
Quote:
Hergen Lehmann wrote:
Am 26.08.2010 09:51, schrieb Thomas Stegemann:
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
http://www.national.com/ds/LM/LMV431.pdf
Am 26.08.2010 09:51, schrieb Thomas Stegemann:
Was hältst du von der üblichen Kombination aus Widerstand und Z-Diode?
Sollte dein Controller-Eingang nicht zu niederohmig sein, ergibt sich
durch den Widerstand keine nennenswerte Verfälschung des Messignals.
... wohl aber durch den Leckstrom der Zenerdiode, welcher zu allem
Überfluss auch noch stark temperaturabhängig ist.
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
http://www.national.com/ds/LM/LMV431.pdf
Hmm, wenn man den auf 5V bringen will, braucht
man aber zwei Widerstände parallel zum Eingang.
Das Heisst, die Quelle wird dann auch belastet.
Gruss
Harald
wird auch belastet
Hergen Lehmann
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Fri Aug 27, 2010 8:15 am
Am 27.08.2010 08:47, schrieb Matthias Weingart:
Quote:
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
Hmm, da würde ich zweifeln, das das ganze schnell genug ist; oder hab ich die
Schaltung nicht verstanden?
Hmm, da würde ich zweifeln, das das ganze schnell genug ist; oder hab ich die
Schaltung nicht verstanden?
Kommt drauf an, was man damit bezwecken will... gegen ESD wird der
LMV431 wohl eher nicht helfen, aber um ein Messsignal in seine Schranken
zu weisen, durchaus. Und ggf. kann man ja auch noch mit einem
Kondensator parallel die Anstiegsgeschwindigkeit begrenzen...
Hergen
Matthias Weingart
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Guest
Fri Aug 27, 2010 9:43 am
Mit 2 Widerständen klappt es ganz gut:
Eingang
Widerstand R1
BAV99 gegen +-
Widerstand R2
Eingang des IC's
Die BAV99 ist ne 200mA Doppeldiode und hat nur 1.5pF - beeinflusst
das Signal nur wenig und hat - gegenüber Schottkys - nur sehr geringen
Reststrom. R1 z.B. 1k oder gar nur 100Ohm (bei 15V Überspannung wären das
dann 150mA). R2 = 0,7V * 1mA (was man dem Eingang des uC noch zumuten kann),
also 700Ohm. Zusätzlich noch eine Zenerdiode über die Betriebsspannung! (mit
den 150mA speist man die Schaltung schon, die Z-Diode muss die Verlustleitung
aus den 150mA verheizen können!).
Das ist eine schnelle sehr preisgünstige Schutzschaltung mit max. 800Ohm
zusätzlichem Eingangswiderstand. Den R1 würde ich jedoch noch auf
das maximal Mögliche vergrössern (Hängt von der max. Freq. Deines Signals
ab). Die Schaltung begrenzt auch ESD ganz gut.
Zenerdioden am Eingang beeinflussen das Signal in der Regel zu stark; haben
ja schon Kapazitäten im nF Bereich.
M.
Matthias Weingart
Guest
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Fri Aug 27, 2010 9:47 am
Joerg <invalid_at_invalid.invalid>:
Quote:
Man nehme einen LMV431 und weitere zwei Widerstaende, dann hat sich das
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
Als Begrenzer muss man den nicht auf 5V bringen. Man haengt einen
hochohmigen Spannungsteiler an den Messeingang der Chose, dessen Mitte
bei 5V eine Spannung von 1.24V erreicht. Diese Mitte auf REF. Dann zieht
der LMV431 so gut wie keinen Strom bis diese Spannung erreicht ist und
"kommt" dann als Notbremse. So aehnlich wie ein ABS erst anspricht wenn
eines der Raeder anfaengt zu blockieren.
Die Dinger kommen bei Erreichen dieser Schwelle recht hart, regeln mit
einem dynamischen Innenwiderstand unter einem Ohm als Shunt-Regler hart ab.
erledigt. Damit kann man die Schwelle wo er kappt praezise einstellen:
Als Begrenzer muss man den nicht auf 5V bringen. Man haengt einen
hochohmigen Spannungsteiler an den Messeingang der Chose, dessen Mitte
bei 5V eine Spannung von 1.24V erreicht. Diese Mitte auf REF. Dann zieht
der LMV431 so gut wie keinen Strom bis diese Spannung erreicht ist und
"kommt" dann als Notbremse. So aehnlich wie ein ABS erst anspricht wenn
eines der Raeder anfaengt zu blockieren.
Die Dinger kommen bei Erreichen dieser Schwelle recht hart, regeln mit
einem dynamischen Innenwiderstand unter einem Ohm als Shunt-Regler hart ab.
Hmm, da würde ich zweifeln, das das ganze schnell genug ist; oder hab ich die
Schaltung nicht verstanden?
M.
Rafael Deliano
Guest
Guest
Fri Aug 27, 2010 12:22 pm
Quote:
BAV99
Interessantes Teil, gibts auch bei Reichelt für 0,03 EUR
muß ich mir mal welche mitbestellen.
Meist verbaue ich in der Schaltung mit zwei Widerständen
schlichte 1N4148: jede kleine Si-Diode ist bezüglich
Leckstrom wohl besser als Schottky. Aber solche Schutz-
schaltungen vor A/D-Wandler Eingängen sind mir ohnehin
suspekt.
Quellimpedanz kann bei A/D-Wandlern heikel sein.
Ursprünglich gerne den alten billigen ADC0820 verwendet.
Ein Flash der intern in 16 Segmenten 4 Bit wandelt.
Aber dann mal versucht Histogramme der Amplituden-
verteilung stationärer Signalformen ( z.B. Sinus )
mit dem aufzunehmen:
http://www.embeddedFORTH.de/temp/hist3.pdf
Macht munter 1 Bit Fehler an den Segmentgrenzen
wenn man ihn aus normalem OP treibt. Fällt einem nur
normalerweise nicht auf.
MfG JRD
elektroda.net NewsGroups Forum Index - Electronics DE - Spannungsbegrenzung die sehr kleine Spannung noch erlaubt
