Hallo zusammen, ich möchte einen digitalen Bus, der einen High-Pegel von 20..25V hat, mit einem 3.3V µC auslesen. Dazu habe ich mir ein paar Lösungen ausgedacht mit denen ich allerdings allesamt nicht ganz happy bin: - CD4050B 6-Kanal Levelshifter. Zum einen gibt das Datenblatt (zumindest bei TI) nicht wirklich Auskunft was denn nun am Eingang erlaubt ist: "The input voltage may exceed Vcc", um wie viel wird nicht angegeben, bei Fairchild steht mehr als 15V gehen nicht. Dieses Problem könnte ich mittels eines Spannungsteilers zwischen Bus, Shiftereingang und Ground umgehen, je nach Dimensionierung verbrenne ich damit unnötig Leistung, wäre jetzt aber nicht so tragisch. Bleibt noch der Punkt dass ich von einem 6-Kanal Shifter nur 1 Kanal brauche - n-Kanal MOS gegen 3.3V (Drain), Source an den Pin des µC und über einen Pull-down an Ground, Bussignal an Gate. Dass man einen NMOS nicht gegen +Vcc schalten sollte dürfte hier keine Rolle spielen, da V_GS auch bei eingeschaltetem MOS noch hoch genug ist (20..25V - 3.3V), oder übersehe ich hier was? Das Signal am µC wäre dann auch invertiert, das könnte ich aber intern wieder rückgängig machen. Problem hier: Ohne Spannungsteiler müsste ich hier auf Leistungsmosfet zurückgreifen, da die meisten Signal-MOS nicht mehr als 20V V_GS mitmachen, unter allen anderen Aspekten wäre ein Leistungs-MOS aber völlig unnötig. - Einfacher Spannungsteiler zwischen Bus, µC-Pin und Ground, Pin wäre dann halt nicht gegen Spikes etc. geschützt - Einfach mit hochohmigem R in Reihe an den µC und somit Spannungsteiler mit dem µC-internen Widerstand. µC soll ein MSP430 werden, im Datenblatt wird nur eine Kapazität als Eingangsimpedanz angegeben, allerdings sollte doch trotzdem ein Widerstand (im MOhm-Bereich) an den Pins vorhanden sein? Hat da jemand Erfahrungen/Werte? Fällt jemandem spontan eine bessere Lösung/ICs die meinen Zweck erfüllen ein? Wenn nein, welche meiner Varianten wäre vorzuziehen? Vielen Dank im Voraus
Hallo, bei einer niedrigen Datenübertragungsrate wäre eine Optokoppler noch eine Lösung (ggf. mit Spannungsteiler am Eingang). Mit freundlichen Grüßen Guido
Motorola MMC ;) An den Optokoppler hatte ich nicht gedacht - gute Idee. Komparator mit einem OPV der 25V abkann würde auch gehen, werde ich auch mal untersuchen ;)
Hat noch jemand eine Meinung zu meinen ursprünglichen Vorschlägen? Die Variante mit Optokoppler scheidet leider auch aus, hier hab ich daselbe Problem dass die 25V am Eingang schlicht zu viel sind, ebenso bei Isolatoren zB von Analog. Würde also bei relativ hohem Materialeinsatz/Preis wieder auf eine Spannungsteiler-Lösung rauslaufen.
Florian G. schrieb: > - Einfacher Spannungsteiler zwischen Bus, µC-Pin und Ground, Pin wäre > dann halt nicht gegen Spikes etc. geschützt Wenn der Spannungsteiler hochohmig genug ist, dann sorgt der µC für sich selbst, in Form der Schutzschaltung des Pins bei Spikes.
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Gibts ein paar mehr Informationen? Wie hoch darf der Bus (???) belastet werden? Welche Spannung stellt Low oder High dar, mit welchen Toleranzen? Datenrate? Uni- oder bi-direktional?
Ich versteh das Problem mit dem Optokoppler nicht wirklich. Der Optokoppler besteht am Eingang nur aus einer LED. Zusammen mit einem passenden Vorwiderstand sollten auch 25V kein Problem sein. Gruß Rainer
A. K. schrieb: > Beim Optokoppler sehe ich eher ein Problem bei der Strombelastung. Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem?
A. K. schrieb: > Florian G. schrieb: >> - Einfacher Spannungsteiler zwischen Bus, µC-Pin und Ground, Pin wäre >> dann halt nicht gegen Spikes etc. geschützt > > Wenn der Spannungsteiler hochohmig genug ist, dann sorgt der µC für sich > selbst, in Form der Schutzschaltung des Pins bei Spikes. Wie hoch darf ich hier in etwa gehen um mir nicht zu viel Noise einzukoppeln? Sind zwei R zwischen 1k und 50k okay? 3.3/25 ist grob 1/8, eine Kombination aus 5k und 35k sollte also den gesuchten Teiler grob realisieren, alternativ 10k und 70k, genaue Werte natürlich je nach Verfügbarkeit in E-Reihen. An sich wäre mir das die sympathischste Lösung;) spontan schrieb: > Gibts ein paar mehr Informationen? > > Wie hoch darf der Bus (???) belastet werden? > Welche Spannung stellt Low oder High dar, mit welchen Toleranzen? > Datenrate? > Uni- oder bi-direktional? Bus ist eine Kombination aus Energie- und Datenbus, kann also durchaus im Watt-Bereich belastet werden, was ich allerdings nicht will. High- und Low- Pegel sind symmetrisch, wobei alles zwischen 18V und 22V sein kann, ich wäre aber gerne robust bis hin zu 25V. Unidirektional, mein µC muss nur lesen können, Grundfrequenz sind 38.48kHz, durch Kodierung (ein Bit = 8 Symbole) effektive Übertragungsrate 4.8kBit/s Rainer M. schrieb: > Ich versteh das Problem mit dem Optokoppler nicht wirklich. > Der Optokoppler besteht am Eingang nur aus einer LED. Zusammen mit einem > passenden Vorwiderstand sollten auch 25V kein Problem sein. > > Gruß > Rainer Ups, da habe ich wohl den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen. Ja natürlich, Flussspannung/Durchlassstrom sind ja in den Datenblättern schön dokumentiert, damit wäre diese Lösung doch eher wieder im Favoritenkreis ;)
ich schrieb: > A. K. schrieb: >> Beim Optokoppler sehe ich eher ein Problem bei der Strombelastung. > > Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man > einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem? Dito
ich schrieb: > Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man > einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem? In den 10mA. Die muss der Bus nämlich liefern.
Sorry, Nachtrag: > spontan schrieb: >> Gibts ein paar mehr Informationen? >> >> Wie hoch darf der Bus (???) belastet werden? >> Welche Spannung stellt Low oder High dar, mit welchen Toleranzen? >> Datenrate? >> Uni- oder bi-direktional? > > Bus ist eine Kombination aus Energie- und Datenbus, kann also durchaus > im Watt-Bereich belastet werden, was ich allerdings nicht will. > High- und Low- Pegel sind symmetrisch, wobei alles zwischen 18V und 22V > sein kann, ich wäre aber gerne robust bis hin zu 25V. > Unidirektional, mein µC muss nur lesen können, Grundfrequenz sind > 38.48kHz, durch Kodierung (ein Bit = 8 Symbole) effektive > Übertragungsrate 4.8kBit/s Mit symmetrisch meine ich alles von +-18V bis +-22V, der low-Pegel wird also mittels negativer Spannung realisiert. Alles negative würde ich vor jeglichem Level-Converter mittels Diode abschneiden. Belasten will ich den Bus nicht, da ich meine Hardware ohne Schwierigkeiten auch anderweitig versorgen kann, der Bus-Transmitter aber natürlich nur eine begrenzte Sendeleistung hat und ich die Leistung für andere, weniger flexiblere Empfänger sparen will.
A. K. schrieb: > ich schrieb: >> Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man >> einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem? > > In den 10mA. Die muss der Bus nämlich liefern. Gibt's nicht auch OK, die mit weniger auskommen?
Conny G. schrieb: > A. K. schrieb: >> ich schrieb: >>> Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man >>> einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem? >> >> In den 10mA. Die muss der Bus nämlich liefern. > > Gibt's nicht auch OK, die mit weniger auskommen? Hier: http://www.vishay.com/docs/82405/vol618a.pdf Fig. 6 -> Bei 25° 1mA bei 1.1V, das entspräche bei 25V einem 23.9k Vorwiderstand -> Bueno :)
A. K. schrieb: > In den 10mA. Die muss der Bus nämlich liefern. Stimmt, da hast du natülich recht. Da habe ich nicht dran gedacht. Aber mittlerweile wissen wir, daß das kein Problem darstellt: Florian G. schrieb: > Bus ist eine Kombination aus Energie- und Datenbus, kann also durchaus > im Watt-Bereich belastet werden, was ich allerdings nicht will.
ich schrieb: > Aber mittlerweile wissen wir, daß das kein Problem darstellt: > > Florian G. schrieb: >> Bus ist eine Kombination aus Energie- und Datenbus, kann also durchaus >> im Watt-Bereich belastet werden, was ich allerdings nicht will. Oder doch: Florian G. schrieb: > was ich allerdings nicht will. Florian G. schrieb: > Belasten will ich den Bus nicht,
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Florian G. schrieb: > Conny G. schrieb: >> A. K. schrieb: >>> ich schrieb: >>>> Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man >>>> einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem? >>> >>> In den 10mA. Die muss der Bus nämlich liefern. >> >> Gibt's nicht auch OK, die mit weniger auskommen? > > Hier: http://www.vishay.com/docs/82405/vol618a.pdf Fig. 6 -> Bei 25° 1mA > bei 1.1V, das entspräche bei 25V einem 23.9k Vorwiderstand -> Bueno :) So würde ich es machen.
Conny G. schrieb: > Florian G. schrieb: >> Conny G. schrieb: >>> A. K. schrieb: >>>> ich schrieb: >>>>> Wie meinst du das? Angenommen, man will 10mA für die OK-LED, nimmt man >>>>> einen Vorwiderstand von 2k5 / 0,25W. Wo siehst du da ein Problem? >>>> >>>> In den 10mA. Die muss der Bus nämlich liefern. >>> >>> Gibt's nicht auch OK, die mit weniger auskommen? >> >> Hier: http://www.vishay.com/docs/82405/vol618a.pdf Fig. 6 -> Bei 25° 1mA >> bei 1.1V, das entspräche bei 25V einem 23.9k Vorwiderstand -> Bueno :) > > So würde ich es machen. Werde es mal so umsetzen, danke für eure tolle Hilfe :)
A. K. schrieb: > ich schrieb: >> Aber mittlerweile wissen wir, daß das kein Problem darstellt: >> >> Florian G. schrieb: >>> Bus ist eine Kombination aus Energie- und Datenbus, kann also durchaus >>> im Watt-Bereich belastet werden, was ich allerdings nicht will. > > Oder doch: > > Florian G. schrieb: >> was ich allerdings nicht will. > > Florian G. schrieb: >> Belasten will ich den Bus nicht, 1mA bei obengenanntem OK ist keine nennenswerte Last für einen Bus, der im Watt-Bereich belastet werden kann.
Hallo Florian, vielleicht ist das auch interessant für Dich. Hier habe ich gerade beim Rumsuchen / Rumlesen eine Studentenarbeiten gefunden, die allgemein Bussysteme zusammenfasst. http://www.ib.cvut.cz/sites/default/files/Studijni_materialy/SZS/Buses,%20Protocols%20and%20Systems%20for%20Home%20and%20Building%20Automation.pdf Eine Erkenntnis für mich draus: Busse wie Deiner oder der Siedle-Bus mit dem ich mich schon gespielt haben arbeiten nach dem Prinzip: - sie liefern Strom und Daten - Normalpegel liegt bei 16-27V - der Master sendet Daten über Spannungswechsel - die Slaves senden Daten über Stromwechsel Die letzten beiden habe ich bei "meinem" Bus durch Messen und Spielen herausgefunden Beitrag "Siedle In-Home-Bus Protokoll" Beitrag "Re: Komische Spannungen - woran liegt's?" und war gerade auf der Suche nach einer allgemeinen Busbeschreibung für derlei Systeme. Das Doc oben ist zwar noch nicht genau das was ich gesucht habe, aber ist schon mal eins weiter. Vg, Conny
Hi, Optokoppler sind ungüngstig bei so kleinen Strömen wie den 1mA. Die sind die extrem langsam bzw. man braucht einen sehr guten. Grund ist der für hohe Geschwindigkeiten nötige hohe Transistorstrom und das CTR von meist um die <1. Dazu einfach mal das Datenblatt konsultieren. Die angegebenen Zeiten gelten oft für Ströme um 10mA, nicht 1mA. Das kann einen gewaltigen Unterschied machen. Daher das Datenblatt genau prüfen!
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