atmega8 mit 9v Block betreiben.?

[Luppi]

Hallo
Ich wollte meinen atmega 8 gerne mit einem 9v Block betreiben. Der atmega wertet das Empfänger signal einer RC anlage aus und schaltet ein paar Led´s. Da ich wenig Platz in der RC Box habe wollte ich ihn über den 9v Block betreiben.

Da der atmega ja nur bis zu 5V verträgt wollt ich wissen wie ich den 9V Block auf 5v kriege mit möglichts wenig Bausteinen.

Danke für die Hilfe

[shaun]

Spannungsregler 78L05, maximal 100mA. Braucht aber selbst ein paar mA, möglicherweise mehr als der Mega - für Batteriebetrieb also nicht die Ideallösung. Es gibt auch sparsame Spannungsregler, aber das sind dann nicht die bekannten Standardtypen. So aus der Erinnerung fällt mir der LP2951-5,0 ein, der ist deutlich sparsamer - und deutlich teurer.

[linux_80]

wenige Bauteile,
- Spannungsteiler
- paar Dioden hintereinander
8-[

eine stabile Spannung bekommt man aber nur mit einem 7805, denn dann gibts auch keine wundersamen Ergebnisse falls die Batterie langsam ihrem Ende zugeht !

[SprinterSB]

Es gibt auch Regler wie den LM2936Z-5, die einen deutlich kleineren DropOut haben als die 78xx-Baureihe. Zudem sind kleine C angesagt, um den AVR zu puffern (der zeiht kurzzeitig deutlich höheren Impulsströme als der Nennstrom) und damit die Regler nicht anfangen zu schwingen.

[Luppi]

Mit 7805 ist damit dieser IC gemeint.

http://www.reichelt.de/index.html?SID=14Q-xVddS4AQ4AAGNG%40zUe91fc4a72f25c78b11dcceec1a1a4e9 1;LASTACTION=3;SORT=artikel.artnr;WG=0;SUCHE=7805; ARTIKEL=%B5A%207805;START=0;END=16;FAQSEARCH=Spann ungsregler%201A%20positiv%2C%20TO-220;FAQTHEME=-1;FAQSEARCHTYPE=0;STATIC=0;FC=668;PROVID=0;TITEL=0 ;ARTIKELID=23443;FAQAUTO=1;ACTION=3;GRUPPE=A211

Ist soweit ich das sehe der günstigste. Hätte jemand nen Schaltbild dazu.

[shaun]

Zum Beispiel, ich hatte oben ja schon den 78L05 vorgeschlagen, das Datenblatt findest Du unter http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM78L05.pdf
Ich bin nicht zu faul, einen Schaltplan zu posten, sondern würde mich freuen, wenn Du anhand eines Datenblattes auf die Lösung kämest. Das wäre dann universell, denn ein Datenblatt bekommst Du zu fast jedem IC, zumindest zu jedem, das Du verwenden möchtest (Umkehrschluss: bekommst Du kein Datenblatt, möchtest Du das IC auch nicht verwenden!), so dass sich das Datenblattlesenlernen schon irgendwie lohnt.
Beim gleichen Hersteller gibt's auch das für den LP2950 und LP2951, einen davon hat Frau Reichelt bestimmt als 5V-Version, Deine Batterie wird's Dir danken.

[felack]

In elektor war 1992 mal ein Very Low Power Spannungsregler mit einem BF245A und einem BC550C, der braucht bei 5 Volt nur 1 µA (1 Mikroampere). Ich such den Schaltplan mal raus und poste ihn dann. Der einzige Haken: je mA Verbrauch sinkt die Ausgangsspannung um 10 mV, d.h. bei 20 mA gibts nur noch 4,8 Volt.

felack

[teslanikola]

Was besser wäre ( weniger verluste ) wäre ein Step-Downwandler, da gibts im Elektor auch ne menge Pläne werde mal schauen ob ich die finde

[Manu99999999]

Würde das nicht auch mit ein Paar Wiedersänden funtzen? :-s

[kalledom]

@Manu99999999
Probiere erst gar nicht weiter, eine Spannungsversorgung, die annähernd 5V haben soll und stabil sein muß, nur mit Widerständen aufzubauen. An allen Widerständen fällt nach dem Ohmschen Gesetz eine Spannung abhängig vom Strom ab. Da bei einem µC unterschiedliche Ströme und Stromspitzen vorkommen, wird auch der Spannungsabfall an den Widerständen sehr unterschiedlich sein.

[Jan_Weber]

Schau mal in die PDF-Datei, die ich dir angehängt habe. Die Abbildung 16.6 beschreibt einen sehr einfachen Spannungsregler, der sich mit einer Z-Diode (5,6 V), einem Transistor BC547B o. ä. und einem Widerstand von 2,7 k aufbauen lässt. Der Ruhestrom beträgt dann etwas mehr als 1 mA.

Die Regelungsqualität reicht für den AVR locker, erst recht bei der VErsorgung aus einer Batterie.

Viel Spaß,

Jan

[shaun]

Nur ist das leider keine Regelung. Die Schaltung wird funktionieren, sofern am Ausgang entsprechende Kondensatoren vorgesehen werden, ansonsten ist die Impedanz um Grössenordnungen zu hoch und der AVR wird abschmieren - oder gar nicht erst anlaufen. Mal ehrlich - wer baut ohne guten Grund einen Spannungsregler für einen uC diskret auf und verheizt dabei mehr Leistung als der Controller braucht?! Wenn ein Low-Power-OP und eine Referenz vorhanden ist, kann man mit einem PNP-Transistor daraus sicher einen ganz tollen LDO-Regler basteln, und diverse Tricksereien gibt es auch, aber zuverlässige 5V kommen nach wie vor aus einem Festspannungsregler, entweder ein 78x05 oder bei Batteriebetrieb einem entsprechenden Low-Power-Regler.

[Manu99999999]

oder ganz einfach...
wären 3x 1,5V Batterien nicht fast so klein wie eine 9 V...
Das würde doch genau passen...
mit Batterienfach wärs eventuell etwas groß aber mit nem Klebebandstreifen und ein paar langen Kontakten... wär jedenfalls ganz simpel!
mfg
MANU

[humus]

Kurze Frage zum Thema Z-Dioden....

Für was werden Z-Dioden dann verwendet, wenn ein Spannungsregler besser ist?

[shaun]

Um Spannungen zu begrenzen, Schwellwerte für Schaltaufgaben festzulegen, diskrete Spannungs- und Stromstabilsierungsschaltungen. Es geht ja nicht immer darum, möglichst einfach, nachbausicher und verlustarm 5V aus 9V zu machen. Manchmal sind's vielleicht auch 20-30V vorstabilisiert für ein 78xx-Regler, die aus irgendwas zwischen 24 und 60V gewonnen werden müssen o.ä.

[humus]

okay, danke!

Hat vielleicht einer von euch einen guten Link zum Thema Spannungsregler?
Spannungsregler ist für mich Neuland

[shaun]

Was möchtest Du denn wissen? Was drinnen steckt, welche Reglertypen es gibt, welche Alternativen, Regelungstheorie, Anwendungen? Es gibt bestimmt Bücher drüber, aber Deine Frage lässt mich vermuten, dass Du die Teile allenfalls anwenden willst. Kurze Einfühtung.
Es gibt sowohl Festspannungsregler für typische Spannungen als auch welche, deren Ausgangsspannung sich über einen externen Spannungsteiler in Grenzen von typisch 1,2V bis über 30V einstellen lässt. Typische Ausgangsspannungen sind 5,6,8,9,10,12,15,18 und 24V für Festspannungsregler, die es sowohl für positive Spannungen als auch für Negative gibt. Die Standardtypen heissen irgendwas mit 7805 (positiv 5V 1A), 7912 (negativ 12V 1A), wobei die Buchstaben vor der Nummer den Hersteller angeben und erstmal egal sind. Die 78 am Anfang bezeichnet generell einen positiven Regler, die 79 einen Negativen. Die Zahlen dahinter geben wie Du an den Beispielen siehst die Ausgangsspannung an. Teilweise steht zwischen der 78 bzw 79 und der Spannungs noch ein Buchstabe, zB L,M oder S. Ein bedeutet, dass der Regler 100mA verkraftet, M 0,5A und S 2A. Ohne Buchstaben gilt idR 1A. Die Regler sind relativ einheitlich in TO220-Gehäusen untergebracht, wobei bei den 78er-Typen die Anschlussfolge Eingang-Masse-Ausgang ist, bei den 79ern Masse-Eingang-Ausgang. Die Kühlfahne ist mit dem mittleren Pin verbunden! Apropos Kühlfahne: auch wenn ein 7812 1A verkraftet, muss man beim Einsatz unbedingt auch die an ihm verheizte Leistung berücksichtigen. Der Unterschied zwischen eingespeister Spannung und Ausgangsspannung multipliziert mit dem Strom ergibt die Verlustleistung - ein 12V-Regler an einer 24V-Batterie, der 0,5A liefern soll, verheizt also 6W, das wäre ohne Kühlung zu viel für ihn. Wenn man nun zB den Regler auf 60 Grad C halten will und das bei 30 Grad C Raumtemperatur, braucht man einen Kühlkörper mit (60-30)/6=5 K/W, dieser Wert ist als Rth in den Katalogen angegeben. An so einem Regler muss immer eine Mindestspannung abfallen, d.h. die Eigangsspannung muss bei den 78/79er Typen immer so 2-3V höher als die Ausgangsspannung sein. Weitere Dinge, die immer zu beachten sind, sind die maximale Eingangsspannung. Abgesehen von der maximalen Verlustleistung, die zunächst durch einen Kühlkörper abgeführt werden muss und die im Datenblatt nach oben begrenzt ist (ca. 20W, egal, wie gut Du kühlst), ist auch die Eingangsspannung begrenzt. Beim 7805 meistens auf 30V, bei den höheren Spannungen wird es dann etwas mehr. Zu hohen Strom und zu hohe Chiptemperatur überstehen die Regler im Normalfall recht gut, da sie Schutzschaltungen dagegen eingebaut haben, Überspannung eher nicht. Wenn am Ausgang dicke Kondensatoren sitzen und die Gefahr besteht, dass die Spannung an diesen langsamer abfällt als die am Eingang, der Ausgang also positiver werden kann als der Eingang, sollte man eine Diode (1N4004) vom Ausgang zum Eingang (!) schalten. Zu guter letzt neigt jeder Regler physikalisch bedingt zum Schwingen. Dadurch kann es zu unplausiblem Verhalten und Zerstörung kommen. Verhindert wird dies durch keramische 100nF-Kondensatoren, je einen vom Eingang und Ausgang zur Masse, so dicht wie möglich am Regler unterzubringen.
Regelbare Regler, typische Vertreter sind der LM317T (positiv) und LM337T (negativ), die jeweils per Spannungsteiler zwischen Ausgang, dem "ADJ"-Pin und Masse auf Werte zwischen 1,25 und 37V einstellbar sind. Dabei muss die Eingangsspannung auch wieder 2-3V höher als die gewünschte Ausgangsspannung sein. Diese Regler schaffen bis zu 1,5A und müssen natürlich ggf auch gekühlt werden.
Die 2-3V sind bei Batteriebetrieb und anderen Anwendungen möglichweise zu viel, daher gibt es sogenannte Low-Drop-Regler (LDO). Diese kommen mit einigen 100mV aus und sind auch als Festspannungstypen (1.8, 2.5, 3.3, 5 und 12V typischerweise) sowie einstellbare erhältlich. Typische Vertreter hier: LM2940 (einstellbar), LM2940-5.0 (5V), LP2951-5.0 (100mA-Typ mit sehr niedriger Verlustleistung, für Batteriebetrieb wichtig).
Die Kataloge sind extrem vielfältig, alle zu beschreiben macht wenig Sinn - entweder man kommt auf einen der Standardtypen zurück, oder man hat einen guten Grund, etwas anderes zu nehmen oder selbst einen Regler zu entwerfen.
Schliesslich gibt es noch Schaltregler der verschiedensten Arten, mit und ohne Spulen, mit und ohne galvanischer Trennung, diese können im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Längs- oder Linearreglern auch Spannungen grösser der Eingangsspannung bereitstellen und zeichnen sich durch einen grösseren Wirkungsgrad aus. Während der Längsregler die Spannungsdifferenz zwischen Ein- und Ausgang in Wärme umwandelt, speichert der Schaltregler die Energie in Kondensatoren oder (typischerweise) in Induktivitäten. So ist es zB auch möglich, aus einem PC-Netzteil bei 12V und 10-15A die Core-Versorgung heutiger CPUs mit Spannungen nahe 1V und Strömen bis an 100A heran zu erzeugen. Mit einem Längsregler wären die Verluste gigantisch - beim 486er und den ersten Pentiums gängige Praxis!

[humus]

Echt super deine Erklärung... =) Vielen, vielen dank!!

Zu dem Thema ich ob ich den einfach nur einsätzen will, ist deine vermutung nicht ganz richtig... ich will mich auf jeden fall auch mit dem aufbau den hintergründen beschäftigen.

So oberflächlich mit Bauteilen zu beschäftigen finde ich voll nervig, das ist bei uns in der Berufsschule schon so....

Noch mal vielen dank für deine Erklärung! =)

[shaun]

Nagut, aber wie weit willst Du gehen? Wenn Du die Innenschaltung des Reglers auf Referenzspannungsquelle, Fehlerverstärker, Leistungsstufe und Strombegrenzung reduziert und verstanden hast, müsstest Du genaugenommen weitermachen und Dir angucken, wie der Bandabstand der Si-Atome denn nun in einer Bandgap-Referenz für stabile Verhältnisse sorgt, wie die Schichten in welchen Transistortypen dotiert sein müssen und das Ganze dann nochmal für MOS-Halbleiter. Irgendwann muss IMHO mal Schluss sein. Ich weiss, dass es ohne Mikroelektronik-Interessierte nicht die Bauteile gäbe, die ich einsetzen will, aber ich beschränke meine Neugier dennoch auf das, was ich wissen muss und den Rest gucke ich mir beim Grillen vielleicht mal an, aber was konkret Spannungsregler angeht, reicht es mir, zu wissen, welche integrierten Lösungen es gibt, wo die Grenzen sind, wie ich sie mit eigenen Schaltungen aushebeln kann und wie ich verschiedene Schaltregler-Typen aufbaue und dimensioniere.

[felack]

Hallo Luppi,

hier die versprochene Schaltung aus Elektor 7/8-1992:
VeryLow Power-Spannungsregler mit 1 µA
Ruhestrom:
http://www.pic-upload.de/10.05.06/ho82ow.jpg

Gruß
felack

Und dann noch der ganze Artikel zum Runterladen:

[humus]

@shaun Hast ja eigentlich schon recht, dass es irgendwann ein bisschen das ganze übersteigt. Aber mir reicht es irgendwie halt nicht, einfach nur zu sagen der funktioniert schön und gut. Sondern so ein bisschen hintergrund wissen finde ich wichtig.

Bei uns in der Berufsschule wird noch nicht einmal richtig eine Diode erklärt also hintergründe, wie mit der Sperrschicht Spannung etc. sondern einfach nur Diode wird folgendermaßen eingebaut und man muss 0,7V abziehen... Aber warum und wieso wird nicht erklärt...

Und wenn man dann nach haken will um das was man sich selbst bei gebracht bzw. durch Fachbücher erlent hat zu Testen bzw. zu schauen ob man vielleicht was wichtiges übersehen hat bekommt man nur die Antwort "das ist nciht so wichtig müsst ihr nicht wissen"

Edit: Sorry, ich weiß war gerade ein bisschen off topic! Musste aber gerade mal raus :-#

[shaun]

Ich war selbst mal drei Jahre in der Berufsschule (natürlich nicht die ganzen drei Jahre ;) ), daher kenne ich das Problem auch. Aber sieh's mal positiv: wenn Du Elektrotechnik studieren würdest, würdest Du fünf Mal erklärt bekommen, wie sich jedes einzelne Elektron in der Sperrschicht gerade fühlt, am Ende kommt dann raus, dass die Diode aufgrund der angewendeten Dotierungen die ihr eigene Kennlinie hat und das war's dann, Schaltungstechnik nahe Null. Die Mischung zwischen Theorie und Praxis muss jeder für sich selbst finden, beibringen kann einem das keiner.

[humus]

Das stimmt auch wieder, die mischung muss stimmen... =)

Ich bin eigentlich eher der Praktische Mensch aber so manche dinge lassen mir keine ruhe ;-)

[Luppi]

hallo felack. erstmal danke für die schaltung. Aber was ist P1 ? Wäre nett wenn mir das noch jemand sagen könnte

[felack]

hallo Luppi,

P1 ist ein Trimmpotentiometer (kleiner Einstellregler) mit 5 MegaOhm. Damit kann man die Ausgangsspannung zwischen 1,8 und 7 Volt einstellen.

felack