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Thema: 4fach Pegelwandler / Multiplexer 3,3V -> 5V

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    4fach Pegelwandler / Multiplexer 3,3V -> 5V

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    Hallo,
    der Titel sagt das meiste:
    Ich habe zwei uCs, laufen beide auf 3,3V.
    Meine 4 Servos laufen auf 5V.
    Die beiden uCs sollen Zugriff auf die Servos über einen Multiplexer erhalten: z.B. ein MC74AC157

    Das Problem nun:
    Wenn ich die PWM-Pegel beider uCs nun auch noch wandeln muss, habe ich drei Bauteile (zwei 4fach levelshifter und den Multiplexer) hintereinander, sehr unschön da es bei meiner Platine sehr stark um die Größe geht.
    Daher meine Fragen:

    1.) Kann der Multiplexer den 3,3V-Pegel am Eingang verstehen? Ist das kritisch? Ich brauche die SICHERHEIT, dass das funktioniert...
    2.) Kennt jemand ein anderes, vergleichbares Bauteil, das meine Anforderungen erfüllt: 4fach Multiplexer im SMD-Format mit 3,3V Eingängen aber 5V Ausgängen?


    Vielen Dank!!!
    Grüße,
    Fabian

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Frage gegen Frage: warum können deine µCs nicht mit 5 V laufen ?
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Danke, aber über den Teensy3.1 µC habe ich k.A._.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  5. #5
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    Hallo Fabian,
    Zitat Zitat von fabqu Beitrag anzeigen
    Die beiden uCs sollen Zugriff auf die Servos über einen Multiplexer erhalten: z.B. ein MC74AC157

    Das Problem nun:
    Wenn ich die PWM-Pegel beider uCs nun auch noch wandeln muss, habe ich drei Bauteile (zwei 4fach levelshifter und den Multiplexer) hintereinander, sehr unschön da es bei meiner Platine sehr stark um die Größe geht.
    Der 74AC157 läuft auch mit 3.3V.
    Dann kannst du einen Levelshifter einsparen.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  6. #6
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    Hi Peter, der andere läuft auch auf 3,3V, aber noch schöner für mich wäre eben nur EINEN Baustein zu verwenden. Also vorne kommen vier mal zwei Signale im 3,3V-Pegel rein, hinten kommen nur vier mal Signale im 5V-Pegel raus
    Logisch high wird ja in der Regel ab 2 V anerkannt, aber ich habe etwas angst, dass der von mir verwendete Multiplexer davon nix weiß

  7. #7
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    Hallo,

    Du kannst den 74AC157 mit 3.3V betreiben und direkt mi den beiden µCs verbinden.
    Dann brauchst du nur einen 4-fach Levelschifter an den Ausgängen des 74AC157 zu den Servos.

    Sonst kannst du nur nach einem MUX mit Open Collector Ausgängen suchen.

    Garantien zu einem direkten mischen von 3.3V und 5V gibts nur, wenn alle beteiligten ICs bekannt sind.
    Um rechnen zu können braucht man die Pegel der Ausgänge und der angeschlossenen Eingänge. Dann kann man sehen ob das Worst Case auch noch passt.
    Evtl. reicht es mit Pull Up Widerständen, aber ohne konkrete Wert kann man nix rechnen!

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  8. #8
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    Wie ist es denn mit SO ETWAS ?
    verstehe ich das richtig,mdass der genau das macht, oder muss vcc immer höchstens 3,3V sein? Und nur die inputs sind 5v-tolerant?

  9. #9
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    Also wenn du TTL bauteile nimmst (idr. 74xx) sind die 3,3 und 5V Pegel gleich (5V geht eben nur bis 5V)
    Hast du CMOS Bausteine (idr. 4xxx), dann klappt das leider nicht.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Logikpegel#Standardwerte

    Die Angaben zu den Spannungen der Logikpegel sollte aber auch im Datenblatt stehen.

    PS: der Link SO ETWAS geht nicht.

  10. #10
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    Du solltest überlegen, ob Pegelwandler überhaupt nötig sind. Servos sind zu TTL Zeiten entstanden, ihre Logicpegel sind typischerweise TTL kompatibel. Und da braucht man am Eingang für ein High 2V (oder mehr). Das schaft ein 3,3V CMOS Ausgang mühelos. Meist sind es sogar Schmitt-Trigger Eingänge, da einServosignal über Kabel geleitet wird. Dann reichen auch weniger als 2V. So steht z.B. im Datenblatt des NE544 Servo-ICs eine Schaltschwelle von 1,5V.

    Die Versorgungsspannung eines ICs sagt generell nichts über die Logicpegel von Datensignalen aus. Auch wenn die Versorgung unterschiedlich ist, können die Logicpegel kompatibel sein. Manche Motortreiber werden mit 40V und mehr betrieben, ihre Logiceingänge schalten aber schon bei 2V.

    Du kannst ja mal einen Test machen. Probier, ob dein Servo mit 3,3V geht. Wenn ja, mach den High-Pegel mit einem Poti solange kleiner, bis das Servo nicht mehr funktioniert. Wenn du dabei auf einen für dich akzeptablen Störabstand kommst, geht es ohne Wandler.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

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