Gute Mikroelektronik Tutorials (Spannungsglättung)?
Hallo ihr Lieben,
ich habe kürzlich angefangen ein wenig mit Elektronik zu „spielen“ genauer gesagt kleine Sensoreinheiten mit esphome erstellen.
Aktuell ist mein Problem, dass ich nirgends gescheite Tutorials finde, vermutlich weil ich nicht genau weiß, nach was ich suchen soll.
Mir gehts aktuell darum, dass ich Schwankungen auf der 3.3V Schiene habe, diese wollte ich ausgleichen.
ChatGPT meinte jetzt einfach auf der Power-Rail des Breadboards einen Elko und einen kelko dazwischen klemmen.
Aber mir erscheint die Platzierung irgendwie komisch, was soll es denn bringen, die einfach beliebig kurzzuschließen (ja kein echter Kurzschluss, aber ihr versteht sicher, was ich meine)
Nutze ich google, finde ich meist auch nur schlechte Anleitungen (wahrscheinlich nicht schlecht, nur mangels richtiger Bilder für mich meist unverständlich)
Und auf YouTube findet man dann meist nur Videos wo elkos teil der Schaltung sind, aber nichts was einfach nur die Glättung angeht.
Generell wäre ein richtig ausführliches Tutorial der gängigsten "Tricks" wirklich nice, aber ich finde einfach keine „guten“ Anlaufstellen
anbei ein Bild des aktuellen Testkreislaufs, aber wie gesagt weiß ich nicht, ob das so korrekt ist oder überhaupt Sinn macht.
2 Antworten
Mir gehts aktuell darum, dass ich Schwankungen auf der 3.3V Schiene habe, diese wollte ich ausgleichen.
Wie kommst du darauf, hast du das gemessen ?
Wenn ich das richtig sehe im Bild, wird der ESP per USB gespeist, d.h. dür die Erzeugung der 3.3V ist da wahrscheinlich schon ein LDO auf dem ESP-Board.
Der kann natürlich je nach Typ nur eine bestimmte Stromstärke liefern, wenn deine Sensorik + LED zuviel Strom ziehen, ist es mit der Regelung Essig und die Spannung bricht zusammen. Schaue ins Datenblatt, wieviel Strom du da auf 3.3V ziehen darfst. Nimm ggf. eine low current LED oder verzeichte erstmal auf die LED und gib die Messwerte nur seriell aus.
Pufferkondensatoren können helfen, die sollten dann aber nahe am Verbraucher, also am Sensor sein. Die schließen nichts kurz, sondern werden auf die Nennspannung von 3.3V aufgeladen und geben Ihre Ladung wieder ab, wenn die Spannung abfällt, weil der Sensor gerade zu viel Strom zieht. Der Elko hat mehr Kapazität, kann also mehr Ladung abgeben, ist aber langsam. Der Kerko ist sehr schnell aber hat wenig Kapazität. Die Kombination passt schon, klappt aber halt nur, um Stromspitzen bei Mess/Schaltvorgängen auszugleichen, wenn deine Schaltung dauerhaft zu viel Strom zieht, hilft das nicht.
Ggf. musst du mit einem eigenen LP2950 / 78L33 o.Ä. selbst noch eine eigene 3.3V Spannungsversorgung bauen, die die 5V aus dem USB zu 3.3V wandelt. Der LP2950 kann 100mA.
Kondensatoren nah beim Verbraucher (also am besten direkt vor das Modul zwischen dessen 3V3 und GND) deswegen, weil die Leitungen auch einen elektrischen Widerstand haben (wenn der auch klein ist) und damit dafür sorgen, dass sich das Umladen der Kondensatoren langsamer geschieht. Zumindest den Kerko, besser beide.
Hinsichtlich des I2S: https://github.com/maspetsberger/esp32-i2s-mems/blob/master/Readme.md ?
Danke dir, das hab ich auch schon durchgelesen, so wie mittlerweile etwa 15 Tutorials. Dazu muss ich etwas weiter ausholen:
Wenn ich in ESPHome, die alte Arduino-IDE benutze, welche nicht auf i2s_audio setzt, sondern auf „normales“ i2s, ich dann die 8 Bit - bitshift beachte usw., erhalte ich ein Signal vom Micro, daher weiß ich auch, dass das micro an sich funktioniert.
Möchte ich jedoch in HomeAssistant, das Gerät dann Benutzen um dessen Sprachassistenten anzusteuern, MUSS ich das "neue" ESP-IDE verwenden.
Dieses verwendet nicht i2s sonder eben i2s_audio, und no matter what, damit erhalte ich kein Signal. Entweder ist also der aktuell von denen verwendete Treiber für die Tonne, meine billigen China-ESP´s sind komisch verschaltet, ich habe von allen Pins genau die eine Kombi die klappt nicht gefunden, oder i2s_audio erfordert ein glatteres Signal.....
Warum kein 1117(je nach hersteller TLV1117, AMS1117, LD1117, LM1117...)? Der schafft so, je nach genauem typ, 800-1000mA.
Der LP2950 ist ein ziemlich altes ding.
Joa, das kann helfen, nennt sich Glättungskondensator.
Aber da ohne oscilloskop einfach welche ranhängen ist vermutlich nicht optimal, das muss man schon an die last anpassen usw.
Besser wäre ein besseres netzteil, oder noch besser, du nimmst eine höhere spannung, etwa 5v, und dann einen 3.3v LDO dran, dann ist es sehr glatt. 3.3v LDO für bis zu 1A gibts ab 4 cent https://www.lcsc.com/product-detail/Voltage-Regulators-Linear-Low-Drop-Out-LDO-Regulators_UMW-Youtai-Semiconductor-Co-Ltd-AMS1117-3-3_C347222.html. Da steckst du einfach an einem ende 5V rein, und dann kommt am anderen ende 3.3V raus und das ding wird warm. Da benutzt man in der regel auch kondensatoren, siehe datenblatt. Ohne diese kann es zu oszillationen kommen.
Ich habe gestern so einiges bei großen China-A bestellt, dauert halt 2 Wochen, da ist ein IC-Kit dabei, ein Resistor Kit, paar USB-PD Trigger Platinen die ich dann für die Versorgung nutzen will, Transistor-Kit ist dabei.
Jetzt gerade hab ich nur so ein Einsteiger Elektronik Kit von Elegoo hier, also paar kleine Transistoren IC´s Elkos, Kelkos und so. Und paar Dioden.
Multimeter hätte ich da, wüsste nur nicht genau was ich wo messen sollte, bin wie gesagt in dem Bereich Neueinsteiger, komme eigentlich nur aus der IT-Ecke ^^
Ich habe ein paar mal bei LCSC bestellt, kann ich sehr emfpfehlen, riesiges sortiment(beispielsweise über eine million verschiedene kondensatoren), gut verpackt(kam bei mir in ner pappschachtel, anstatt typischer schwarzer china beutel, die produkte sortenrein in esc beuteln), lieferung günstig oder schnell, je nach budget.
Du kannst halt von den meisten sachen auch nur 5 oder 10 stück bestellen für 4 cent das stück. Viele liefern dir halt sonst nur 100 stück, oder du musst es von 10 verschiedenen händlern kaufen und bei jedem einzeln versand zahlen.
Ist sehr gut um sich ein sortiment zuzulegen.
Mit einem multimeter kannst du das nicht wirklich messen, dafür bräuchtest du ein oscilloskop. Neues oscilloskop kostet einiges, aber manchmal findet man gebrauchte auf kleinanzeigen oder so.
Das mit den Schwankungen selber ist schon geklärt, ich habe mich da anfangs schlecht ausgedrückt (lag daran, dass das Board an meinem PC steckte statt am Netzteil, daher kam das Flackern der LED)
ich habe oben auf iQa1x´s nachfrage geantwortet, ich kopiere den Hauptteil mal hier rein =)
"Meine Frage ist daher eher theoretischer Natur, es geht mir um die Platzierung. Rein der Logik nach, ihr schreibt alle "Nah am Verbraucher."
Mein Hirn versteht dabei, 3,3V -> Kondensator -> VIN am Verbraucher -> GND am Verbraucher -> Kondensator ->GND. GPT meinte aber einfach irgendwo am Anfang direkt an die Schiene legen, und die plus schiene via der beiden Kondensatoren zu verbinden. DAS ist es, was für mich im Kopf keinen Sinn ergibt. Ich hoffe, ich konnte zumindest irgendwie erklären, was ich meine ^^
Nachtrag: Ich will das deswegen genauer wissen, da ich ein i2s-Mikrofon habe, das ich seit gut 3 Tagen einzubinden versuche, es aber einfach kein Signal ausgibt. (Das könnte wohl leider auch einfach an esphome liegen) und ich würde gerne versuchen das Ding mal zu glätten, um zu sehen, ob das hilft "
Pysikalisch nahe. auf dem breadboard ist das alles ziemlich weit voneinander entfernt, aber wenn du einen pcb herstellst, hast du die kondensatoren normalerweise direkt neben dem verbraucher plaziert.
Das ist wichtig weil sich strom eben auch nur mit zirka 1/3 lichtgeschwindigkeit bewegt, und nicht unendlich schnell.
Bei dem großen elektrolytkondensator spielt das keine große rolle, weil der eh nur die größeren schwankungen aufnehmen, aber den keramikkondensator sollte man so nahe wie möglich am chip plazieren. Das macht wirklich einen messbaren unterschied ob sie 2mm oder 10mm entfernt sind.
Und neben der lichtgeschwindigkeit, wird natürlich auch der widerstand größer, das ist vielleicht sogar der wichtigere faktor. Weil mit niedrigerem widerstand kann er schneller geladen und entladen werden, klar.
Dass Schwankungen da sind, hatte GPT gemeint als ich fragte, warum die LED flackert, seit ein Sensor mit im Kreislauf hängt (Das ist mittlerweile geklärt, es gibt hier keine Schwankungen, lag am USB-Anschluss meines Rechners, seit es am Ladegerät hängt passts wieder.)
Meine Frage ist daher eher theoretischer Natur, es geht mir um die Platzierung. Rein der Logik nach, ihr schreibt alle "Nah am Verbraucher."
Mein Hirn versteht dabei, 3,3V -> Kondensator -> VIN am Verbraucher -> GND am Verbraucher -> Kondensator ->GND. GPT meinte aber einfach irgendwo am Anfang direkt an die Schiene legen, und die plus schiene via der beiden Kondensatoren zu verbinden. DAS ist es, was für mich im Kopf keinen Sinn ergibt. Ich hoffe, ich konnte zumindest irgendwie erklären, was ich meine ^^
Nachtrag: Ich will das deswegen genauer wissen, da ich ein i2s-Mikrofon habe, das ich seit gut 3 Tagen einzubinden versuche, es aber einfach kein Signal ausgibt. (Das könnte wohl leider auch einfach an esphome liegen) und ich würde gerne versuchen das Ding mal zu glätten, um zu sehen, ob das hilft