Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Datenübertragung (Anstiegszeit, Reflexionen.)


von Jack (Gast)


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Hey,

ich habe einen Atmeag324p (16MHz) zum Steuern meiner Anlage. An diesem 
liegen mehrere ICs für verschiedene Aufgaben im Bus geschaltet. Jeder 
hat eine eigene Leitung, die vom Bus weg führt. Die längste ist dabei ca 
70cm und die kürzeste 5cm. Nun bekomme ich aber Probleme bei meiner 
Datenübertragung, die Ansteuerung spinnt zwischendurch und mit 
steigendem Verkehr läuft nichts mehr. EMV würde ich erstmal 
ausschließen, scheint eher ein Problem mit Reflexionen auf den Leitungen 
zu sein. Dies hängt ja dann mit der Anstiegszeit der Flanken zusammen 
(üblicherweise 5-10ns bei AVRs). Kann ich die irgendwie beeinflussen 
oder verändern? Oder wie kann ich meine längste Leitungs sinnvoll 
abschließen? Einfach mal den Leitungswiderstand messen und passende 
Widerstände gegen Masse anfügen?

Danke für eure Hilfe

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jack schrieb:
> EMV würde ich erstmal ausschließen, scheint eher ein Problem mit
> Reflexionen auf den Leitungen zu sein.
Wie hast du das festgestellt?

> wie kann ich meine längste Leitungs sinnvoll
> abschließen? Einfach mal den Leitungswiderstand messen und passende
> Widerstände gegen Masse anfügen?
Mit ca. 0,2 Ohm?
Du hast das Kapitel Wellenwiderstand zwar gefunden, aber noch nicht 
ganz kapiert...

Wie sieht denn dein Aufbau aus?
Wie die Versorgung?
Was ist an diesen Bussen angeschlossen?

von Jack (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Mit ca. 0,2 Ohm?
> Du hast das Kapitel Wellenwiderstand zwar gefunden, aber noch nicht
> ganz kapiert...

Mein Fehler, da habe ich was verwechselt.
Ich habe ja nun einen Leerlauf an meinem längsten Busanschluss, den kann 
ich ja dann über das Smith-Diagramm und die Leitungslänge 
transformieren. Allerdings ist mir nun nicht klar, wie ich das machen 
muss. Meine Leitung ist mit 1m ja deutlich ausserhalb der Wellenlänge 
(ca 19m).

Lothar Miller schrieb:
> Wie hast du das festgestellt?

Ich hatte beim vorigen Aufbau keine EMV Probleme und das Problem scheint 
doch eher zu Reflexionen zu passen. Steigt ja auch mit dem Verkehr.

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µC    AD-Wandler    DA-Wandler      offener Kontakt

Ich arbeite mit TTL Pegeln und 5V Versorgung

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jack schrieb:
> ------------------------------------------
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> |        |             |                 |
> µC    AD-Wandler    DA-Wandler      offener Kontakt
Dann schließ doch zum Test einfach mal das Ende dynamisch ab:
100nF-Kondensator + 100Ohm-Widerstand.

von Jack (Gast)


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das ist schonmal gut, allerdings besteht mein Bus aus fast 20 Leitungen, 
da würde ich lieber erst genauere Werte bestimmen, bevor ich da überall 
einen Widerstand und einen Kondensator anlöte und es dann noch nicht 
richtig passt. Meinst du das sind schon gute Werte?

Ich würde es über das Smith-Diagramm machen, aber das setzt ja ziemlich 
genaue Werte voraus, die habe ich leider nicht, kann die Kabellänge auch 
nur ungefähr abschätzen, so macht das dann keinen Sinn.

von Anja (Gast)


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Jack schrieb:
> EMV würde ich erstmal
> ausschließen,

Was ist mit Übersprechen? Sind mehrere Takt/Datenleitungen im Kabel 
parallel oder sind alle Leitungen abwechselnd mit Masse (verdrillt) 
geführt?

Falls alle Signale geschirmt sind würde ich dann zumindest die 
Taktleitungen am Empfänger mit R/C-Terminieren. R = 120-150 Ohm bei 
verdrillter Leitung oder Flachbandkabel mit jeder 2. Leitung Masse. R * 
C = 2 * Leitungslaufzeit mit Ausbreitungsgeschwindigkeit ca 20 cm / 1 
ns.

Gruß Anja

von Falk B. (falk)


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@  Jack (Gast)

>das ist schonmal gut, allerdings besteht mein Bus aus fast 20 Leitungen,

Was für ein Bus? Parallelbus?

Wenn ich das so lese, hast du eine recht wilde Mischung aus Stern- und 
Stichleitungen. Na dann mal viel Spass beim Entstören.

>da würde ich lieber erst genauere Werte bestimmen, bevor ich da überall
>einen Widerstand und einen Kondensator anlöte

Dann besorg dir ein Gutes Oszi, 100MHz++ und schau dir die Leitungen an. 
Mit einem Tastkopf mit 150-300MHz und KURZER Masseanbindung, Stichwort 
ground spring.

>Ich würde es über das Smith-Diagramm machen,

Macht kein Mensch, schon gar nicht bei so "langsamer" Digitaltechnik und 
einem Bastelprojekt.

MfG
Falk

von Jack (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Was für ein Bus? Parallelbus?

Genau, Parallelbus

Falk Brunner schrieb:
> Macht kein Mensch, schon gar nicht bei so "langsamer" Digitaltechnik und
> einem Bastelprojekt.

Habe ich ja oben auch schon geschrieben, dass es sinnlos ist. Allerdings 
fällt mir keine andere Möglichkeit zum Bestimmen ein.

Falk Brunner schrieb:
> Dann besorg dir ein Gutes Oszi, 100MHz++ und schau dir die Leitungen an.
> Mit einem Tastkopf mit 150-300MHz und KURZER Masseanbindung, Stichwort
> ground spring.

Werde ich machen...

Anja schrieb:
> Was ist mit Übersprechen

Schaue ich auch mal an, denke aber eher nicht dran

von Anja (Gast)


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Jack schrieb:
> Schaue ich auch mal an, denke aber eher nicht dran
?????
5ns = 60MHz -> Lambda/4 = 1,25m * 0,7 Verkürzungsfaktor = 88cm 
Leitungslänge.

bei 70 cm hast Du also einen optimalen Lambda/4 Koppler. Es sei denn du 
hast jede Leitung einzeln geschirmt.

Gruß Anja

von MCUA (Gast)


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>allerdings besteht mein Bus aus fast 20 Leitungen,
>da würde ich lieber erst genauere Werte bestimmen, bevor ich da überall
>einen Widerstand und einen Kondensator anlöte
Es kommt auf die Fkt. der einzelnen Leitungen an.
Auch wenn die Flanke 'zu schnell' ist, muss (sofern der U-Pegel im 
erlaubten Mass) nicht unbedingt jede Leitung terminiert werden .

von Yoschka (Gast)


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Wahrscheinlich isses nur die Taktleitung, die bearbeitet werden muss, 
wenn denn das Timing nicht zu knapp ausgelegt ist.
Zeig mal den Schaltplan!

von Jack (Gast)


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Anja schrieb:
> 5ns = 60MHz -> Lambda/4 = 1,25m * 0,7 Verkürzungsfaktor = 88cm
> Leitungslänge.

??? 16MHz, also deutlich größere Leitungslänge


Ich werde morgen mal mit dem Oszi drauf gehen, dann kann ich bestimmt 
mehr sagen.

von Anja (Gast)


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Jack schrieb:
> ??? 16MHz, also deutlich größere Leitungslänge

Nein die Leitungslänge für Übersprechen oder Reflektionen hängt nur von 
der Flankensteilheit 5ns ab. 5ns ist die Anstiegszeit die auch ein 60MHz 
Sinus hat. (Fourier läßt grüßen). 16MHz entsprechen 20ns Anstiegszeit.

Gruß Anja

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