DrDiettrich:
... das reicht für 99,9% aller Fälle ...
... mit denen Du Dich beschäftigst!
Wenn Du einen Arduino mit 16 MHz und die Entfernungen eines Steckbretts nicht verläßt, können die 99,9% zutreffen. Oder Du beschäftigst Dich bewußt oder unbewußt nur mit Sachen, wo Du die ungeliebte Hochfrequenz ausblenden darfst. So würde das beispielsweise für mich zutreffen. Natürlich, da ich Arduino als Hobby betreibe, probiere ich auch einfach mal was aus, also Prinzip Hoffnung.
In vereinfachenden Modellen und Fachgebieten zu denken, hat den Menschen in der Forschung vorangebracht. Nicht ohne Grund gewinnen die fachübergreifenden Forschungen aber mehr an Bedeutung.
Ein Blick auf meinen Kalender mit Aufnahmen vom Hubble Teleskop erinnert mich daran, daß das Universum macht, was es will, ob mir das nun gefällt oder nicht.
Ich vergaß zu erwähnen, daß ich seit 50 Jahren recht erfolgreich Computer baue und programmiere, und nur bei meinem ersten Projekt fürchterlich auf die Schnauze geflogen bin. Hätte mir ja jemand sagen können, daß Relais beim Abschalten heftig zuschlagen, das hat mir leider meine Teilnahme an "Jugend forscht" versaut. Aber damals war ich noch völlig auf mich gestellt, kein Lehrer und kein Internet, wo ich Hilfe bekommen hätte
Etwas später gelang mir sogar der Aufbau eines Treibers für mein erstes PMOS RAM, mit Impulsen von 27,5V und einer Anstiegszeit von <50ns. Die Schaltung lief auf Anhieb, nur hatte ich mich beim Test mit kapazitiver Last in der Wühlkiste vergriffen und einen Kondensator mit 10nF erwischt, statt 390pF, und damit ließ der Transistor den magischen Rauch raus.
Viele Jahre später hatte ich nochmal mit hohen Taktraten zu tun, beim Aufbohren eines Plattencontrollers auf 2 Laufwerke (die berühmten Hasenställe), und auch das war ohne spezielle HF-Kenntnisse zu schaffen.
Deshalb bin ich der festen Überzeugung, daß man bei Digitalschaltungen ohne spezielle Kenntnisse über hohe Frequenzen auskommt, aber nicht ohne ein gutes Scope zum Kontrollieren von Flanken und Versorgungsspannung.
... Mit Hochfrequenz (>100Hz) konnte ich mich nie anfreunden.
Ich vergaß zu erwähnen, daß ich seit 50 Jahren recht erfolgreich Computer baue und programmiere, und nur bei meinem ersten Projekt fürchterlich auf die Schnauze geflogen bin
Wusste gar nicht, dass es vor 50 Jahren schon "Jugend forscht" gab.
Aber mit 100Hz kriegt man nicht sehr schnelle Computer hin.
Im Bereich 38kHz ( also etwa 400 mal schneller als 100Hz ) fummle ich auch erst rum, seit es Fernseher mit IR-Fernbedienung gibt. Also weniger als 50 Jahre.
Danke!
Auch wenn vielleicht nicht beabsichtigt, hast du doch meine Aussagen voll bestätigt.
Der TE fragt nach den Pullups und Kondensatoren.
Offensichtlich in Bezug auf Digitalschaltungen.
Und da ist er voll in die Falle getappt.
Denn aus der digitalen Sicht ist nicht unbedingt unmittelbar auf die Notwendigkeit dieser Dinge zu schließen.
Auch liefert die digitale Sicht keine Bemessungsgrundlagen.
Die Bemessungsgrundlagen und Notwendigkeiten ergeben sich nur aus der analogen Sicht.
combie:
Der TE fragt nach den Pullups und Kondensatoren.
Offensichtlich in Bezug auf Digitalschaltungen.
Nein, er nannte das als Beispiele. Dass er das hinsichtlich Digitalschaltungen meinte, ist ja wohl logisch – wo zur Hölle befinden wir uns hier?! Etwa im Lack- und Leder-Forum?!
Der TE fragte nach Pullups.
Von mir aus auch als Beispiel ... Gähn...
Fand aber nur das Ohmsche Gesetz!
Super, ich sage, da hat er genau das richtige gefunden!
Er sieht aber nicht, dass das genau das richtige ist, weil er aus der Digital Ecke darauf schaut.
Das ist die Falle!
In die man stolpert, wenn man zu stark differenziert.
Der Programmiere darf/muss digital denken.
Der Schaltungsentwickler nicht.
Denn den Programmierer interessieren Pullups nicht.
DEINE Digital Sicht blendet die analogen Aspekte aus.
Darum nenne ich eine solche Sicht auch Projektion!
Wie ein Diaprojektor projizierst du dein "Bild von der Welt" auf die Welt.
Und natürlich siehst du dann nur dein eigenes projiziertes Bild.
Das muss dann nicht viel mit der Realität zu tun haben.
Darum sagte ich auch eben: Widerstände sind keine Sozialpartner.
Denn Sozialpartner können sich der Projektion des Gegenüber anpassen.
Machen das automatisch. Steckt tief in uns drin.
Widerstände, oder I2C Busverhältnisse, passen sich nicht deiner Projektion an.
Zumindest nicht, ohne sie dazu zu zwingen.
Da kommt es digital kaum auf einen Faktor 10 an, meist reicht "viel hilft viel"
Faktor 10 ....
Bedeutet auch mal schnell Faktor 10 bei der Stromaufnahme dieses Pullups.
Will man das?
Auch bei Batteriegeräten?
Schutzwiderstände:
In Verbindung mit parasitären Induktivitäten und Kapazitäten, verschleift es die Flanken.
Will man das?
Je höher die Frequenz, desto pingeliger wird man da sein müssen.
Stützkondensatoren:
Schwankungen der Versorgungsspannung sind nicht digital.
Bei Kenntnis der realen Zustände und Anforderungen, kann man angemessene Entscheidungen treffen. Entscheidungen die einen Kompromiss zwischen Kosten und Stabilität abbilden.
Abblockkondensatoren:
Es gilt quasi das gleiche, wie bei den Stützkondensatoren, nur dass es weiter in die Hochfrequenz reicht.
Je höher die zu blockende Frequenz, desto kleiner(sowohl räumlich, als auch vom Wert), was auch ein Muss ist, um da nah ran zu kommen. Was hilft die Faustformel "An jede Chip Versorgung, ein Abblockkondensator", wenn man die Dinger auf andere Art zur Wirkungslosigkeit verdammt.
combie:
Die Kondensatoren und Widerstände unterscheiden auch nicht zwischen Analog- und Digital-Technik.
Auch sind das ohmsche Gesetz, und die Kirchhoffschen Knoten- und Maschenregeln vollumfanglich gültig.
Der Pullup Widerstand, z.B., ist ein ganz gewöhnlich Widerstand.
Er folgt den üblichen Gesetzen und Regeln, genau so wie seine Kollegen in der Analogschaltung.
Ja, aber in einem Kapital in diese Sachen erklärt werden wird nicht stehen was ein Pullup-Widerstand ist und wozu man den braucht.
Natürlich braucht man auch in der Digitaltechnik manchmal analoge Sachen. z.B. wenn es um hohe Frequenzen geht. Oder um Details zu verstehen. Aber hier geht darum zu wissen wo diese Sachen ein einem Buch oder einer Webseite einsortiert sind. Um rein mit Kenntnissen aus der Analogtechnik darauf zu kommen wozu man im Digitalbereich bestimmte Bauteile braucht ist weit mehr Wissen erforderlich als ein Anfänger hat.
Wir könnten uns jetzt noch seitenlang über die Dimensionierung von Bauteilen auslassen, aber damit ist niemand geholfen. Vor allem der Anfänger ist ohne Faustregeln aufgeschmissen, und die sollten IMO vorrangig vermittelt werden. Zeig mir doch das Beispiel, von den von Dir genannten, wo eine Berechnung notwendig und sinnvoll ist.
Zudem wird ein Anfänger lieber fertige Module verwenden, als kompliziertere Schaltungen selbst aufzubauen. Und da sind dann so eigentlich selbstverständliche Dinge wie eine Masseverbindung oft die größte Hürde, um etwas zum Laufen zu kriegen.
Ich wollte einfach ein Heizelement mit einem Arduino zu schalten.
Doch warum ist z.b Der Wiederstand R1 da oder R2 (was sich für diesen mitlerweile weis)
Und wozu braucht man die Diode?
Alle diese Sachen muss man ja gerlernt haben. Ich will halt sowas lieber selber Designen als fertiege Bausteine zu nehmen, weil ich bei den fertiegen bausteinen nichts lerne
combie:
Gäähhnnn...
Langsam wird es langweilig....
...
Das ist die Falle!
In die man stolpert, wenn man zu stark differenziert.
Dann meinst Du wohl Dich selbst. „Zu stark differenzieren“ ist das Gleiche wie Haarspalterei. Und das ist offensichtlich, was Du hier machst. Das bringt den OP jedoch keinen Millimeter weiter.
Der OP möchte wissen, wo er das lernen kann, was Leute dazu bringt, andere auf fehlende Bauteile oder sonstige Schaltungsverbesserungen hinzuweisen. Mit anderen Worten: Er sucht Tutorials oder andere Informationsquellen. Das ist meilenweit von dem entfernt, wovon Du faselst (von den feinen Unterschieden zw. analog und digital bzw. Fallen).
Spulen induzieren beim Einschalten einen starken gegen gerichteten Spannungspuls. Ersetze die FET gegen einen mechanischen Schalter. Ersetze die Diode gegen deinen angefeuchten Finger. Nach Loslassen des Schalters weißt du, wofür die Diode ist
Dafür wiederhole ich gerne den Tipp: Hol dir Elektronikbastelbücher aus der Bibliothek, gerne auch aus dem Jugendbereich.
Ein angfeuchter Finger reicht schon bei 12V? Muss ich mal ausprobieren
Ich hab ja schon auch viele Bücher gesucht und gesehen.
Wsa ich z.b Habe ist Elektrotechnik für Dummies.
Nur ist halt immer die frage was gute Lektüren sind?
Könnte ihr mir gute Lektüren empfehlen? Wichtig wäre mir das sie kein Nachschlage Werksind sondern einen von Schritt zu Schritt führen. Super wäre es wenn ihr z.b ein Gutes set nenne könnt wo vieleicht auch die Bauteile direkt dabei sind so das man es ausprobieren kann.
Losspost:
Ich wollte einfach ein Heizelement mit einem Arduino zu schalten.
Doch warum ist z.b Der Wiederstand R1 da oder R2 (was sich für diesen mitlerweile weis)
Und wozu braucht man die Diode?
Die Diode ist hier überflüssig, das Schaltbild stammt vermutlich von einem Motor-Treiber.
Manche Leute sehen den Pulldown Widerstand (R2) lieber am Ausgangspin, damit er mit R1 keinen Spannungsteiler bildet.
Den Anfänger würde hier noch interessieren, ob nicht eine 9V Blockbatterie ausreicht, um das Heizelement und den Arduino gleichzeitig zu betreiben
Angefangen habe ich mit dem Radiomann von Kosmos. Später habe ich Elektor abonniert, insbesondere das jährliche Halbleiterheft war voll interessanter Schaltungen. Leider meist ohne viel Beschreibung, da mußte man sich selbst durchfummeln. Genau das richtige für jemand, der gerne knobelt. Aber das ist alles schon lange her, vom aktuellen Angebot habe ich keine Ahnung.
Losspost:
Doch warum ist z.b Der Wiederstand R1 da oder R2 (was sich für diesen mitlerweile weis)
R1 begrenzt den Strom in den Transistor. Es wird zwar oft gesagt dass FETs nur mit Spannung angesteuert werden. Aber das ist etwas idealisiert. In der Praxis ist das Gate ein kleiner Kondensator und der stellt wenn er leer ist einen Kurzschluss dar. Es geht aber auch ohne den Widerstand. Der ist eher dazu da den µC-Pin zu schützen, welche selbst ziemlich robust sind.
Eine weitere Funktion ist EMV-Störungen beim Schalten zu vermindern.
R2 dient hauptsächlich dazu das Gate auf Low zu halten (und das Gate zu entladen) und damit zu sperren wenn nichts angeschlossen ist oder der µC-Pin nicht auf Ausgang geschaltet ist. z.B. während eines Resets.
Losspost:
Ein angfeuchter Finger reicht schon bei 12V? Muss ich mal ausprobieren
Habe übersehen, dass es um eine Heizung geht. Da ist die Diode in der Tat überflüssig. Ich hatte an ein Relais gedacht. Die Diode brauchst du bei induktiven Lasten wie Relais oder Motor. Da funktioniert das auch mit dem Finger.
Losspost:
Könnte ihr mir gute Lektüren empfehlen? Wichtig wäre mir das sie kein Nachschlage Werksind sondern einen von Schritt zu Schritt führen. Super wäre es wenn ihr z.b ein Gutes set nenne könnt wo vieleicht auch die Bauteile direkt dabei sind so das man es ausprobieren kann.
Dann könnte ein Arduino-Starter-Pack oder ein entsprechendes Set für Fritzing etwas für Dich sein. Mein erstes Arduino-Lernset war von Franzis'. Von denen kaufe ich aber nichts mehr, weil im Handbuch schon im ersten Sketch gravierende Fehler waren. Auf der CD war das interessanterweise korrekt. Die haben damals offensichtlich Kosten für ein ordentliches Lektorat gescheut, was zu meinen Lasten ging (und zu Lasten aller, die einen Lerneffekt haben wollten, indem sie den Code abgetippt haben). Drecksladen.
