Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Instrumentenverstärker für Differentiell zu SE


von Pascall (Gast)


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Hallo,

ich möchte ein differentielles Signal in ein single endes Signal 
umsetzen. Das differentielle Signal kann 12 oder auch auf 24V liegen. 
Die Signale sind ausschließlich positiv, sprich Signal X ist 24V, dann 
ist /X 0V. Beim Wechsel sind die Flanken somit logischerweise 
entgegengesetzt.

Ich dachte daran für diese Aufgabe einen Instrumentenverstärker (IV) zu 
verwenden. Dieser hätte als Versorgungsspannung den selben Wert wie das 
Signal, also 12 oder 24V.

Ich müsste die Eingangssignale auf ein geringeres Potential bringen, 
damit der IV nicht am Anschlag arbeitet, oder?

Ein Beispiel:

           +-^-+
X          |   |
        ---+   +---

        ---+   +---
/X         |   |
           +-^-+

Das ^ soll einen Störungsimpuls darstellen. Würden die Signale nun 
zwischen 0 und 12V liegen un der IV würde ebenfalls mit 12V versorgt 
werden, dann könnte dieser Störimpuls nicht korrekt "entfernt" werden, 
korrekt?

Das Ergebnis stelle ich mir in dem Fall so vor:

           +-v-+
X - /X     |   |
        ---+   +---

Quasi einen "Einbruch" an der Stelle des Impules, da der IV zwischen 12V 
und 12V + Störimpuls nicht mehr unterscheiden kann.

Ich hoffe ich konnte mein Problem einigermaßen verständlich darstellen 
und freue mich auf konstruktive Antworten.

Viele Grüße
Pascall

: Verschoben durch Admin
von Georg (Gast)


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Pascall schrieb:
> Würden die Signale nun
> zwischen 0 und 12V liegen un der IV würde ebenfalls mit 12V versorgt
> werden, dann könnte dieser Störimpuls nicht korrekt "entfernt" werden,
> korrekt?

Dann nimm doch einen fertigen Receiver für RS422/485 und mach einen 
Spannungsteiler mit dem Faktor 5 davor. Die können i.A. eine Common Mode 
Spannung von -7...+12V, mit dem Spannungsteiler also bis + 60V, Ausgang 
TTL-Spannungen.

Georg

von Pascall (Gast)


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Hallo Georg,

das wäre wohl der einfachste Weg, hatte ich gar nicht auf dem Schirm. 
Allerdings scheint es keine mit Versorgung bis 24V zu geben. Aber das 
ist halb so wild, dann spendiere ich noch einen linear Regler.

Du erwähntest den Begriff "Common Mode Spannung". Verstehe ich diese 
Spannung richtig, wenn ich sage:

Die Common Mode Spannung gibt an, um welchen Wert die Spannung der 
Eingangssignale (z.B. am OP), maximal an beiden Eingängen mit selber 
Phase ansteigen kann, damit diese noch unterdrückt wird?

Gruß, Pascall

von Georg (Gast)


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Pascall schrieb:
> maximal an beiden Eingängen mit selber
> Phase ansteigen kann, damit diese noch unterdrückt wird?

So isses - bei einer Sensitivity von z.B. 100 mV heisst dass, bei + 12 V 
wie bei Wikipedia, Eingänge mit +12 und +11,9 noch korrekt verarbeitet 
werden.

Georg

von Pascall (Gast)


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Danke.

Ich habe mir den DS26LS32CM von Ti rausgesucht 
(http://www.farnell.com/datasheets/1701000.pdf). Diesen würde ich mit 
+5V versorgen.

Eine ergänzende Frage: Wenn es z.B. dazu kommen sollte, dass lediglich 
das positiver oder nur das negative Signal am Receiver ankommt, würde 
der Receiver nicht mehr korrekt arbeiten oder?

Würde ich jedoch den + Eingang über einen Pullup auf Vcc und den - 
Eingang mit Pulldown auf GND legen, so würde der Betrieb auch mit nur 
einer der beiden Signale (egal welches) funktionieren oder?

von Georg (Gast)


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Pascall schrieb:
> Würde ich jedoch den + Eingang über einen Pullup auf Vcc und den -
> Eingang mit Pulldown auf GND legen

Ist auch so üblich.

Georg

von Pascall (Gast)


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Okay, dann muss ich mir nur Gedanken darüber machen, wie ich die 
Pullup/Pulldown zusammen mit den Spannungsteilern an den Eingängen 
realisiere.

Ich danke Dir!

von Pascall (Gast)


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Am Beispiel folgenden ICs: http://www.farnell.com/datasheets/1701000.pdf

Welche Spannung kann ich an die Eingänge des Empfängers anlegen? In den 
maxima Angaben steht, dass die differenz der Eingangssignale maximal 
±25V betragen darf. Sprich das eine Signal z.B. 0V und das andere +24V 
wären okay. Nun sind das ja aber nur die maximal Angaben.

Ich tue mich etwas schwer diese Angabe für den normalen Betrieb zu 
finden.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Welche Spannung kann ich an die Eingänge des Empfängers anlegen?

Steht eigentlich im ersten Satz:

High Differential or Common-Mode Input
Voltage Ranges of ±7V on the DS26LS32 and
DS26LS32A and ±15V on the DS26LS33

MfG Spess

von Georg (Gast)


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Pascall schrieb:
> Ich tue mich etwas schwer

Ich hab das auch noch nicht ausprobiert, aber lt. Wikipedia sollte ein 
RS422-Empfänger einen Eingangswiderstand von ca. 12 kOhm haben. Ich 
würde also mal 47 kOhm davorschalten, 24V anlegen an beide Eingänge und 
nachmessen; wenn die Spannung an den Eingängen unterschiedlich sind, ev. 
mit Poti abgleichen, kritisch ist das nicht. Im Prinzip sollte der 
Empfänger umschalten, wenn beide Eingänge gleich sind, aber bei einer 
Eingangsspannung von 0 oder 24V ist das nicht wirklich entscheidend. 
Wegen der Common Mode Range brauchst du dir aufgrund der 
Spannungsteilung garkeine Gedanken machen.

Georg

von Pascall (Gast)


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Mein Gedanke war jetzt folgender:

  /|
 /+|----o---------5R---<<
/  |    |
\  |    |
 \-|----(----o----5R---<<
  \|    |    |
        1    1
        R    R
        |    |
       ===  ===

von Georg (Gast)


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Hallo,

du meinst aber nicht im Ernst 1 Ohm und 5 Ohm? Rechne mal die nötige 
Leistung aus - willst du wirklich 100 W Widerstände einsetzen, und geben 
das deine Treiber her, und wenn ja, wofür das Ganze?

Georg

von Tim (Gast)


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Nein nein nein :)

Ich meine es als 1*R und 5*R wobei R einen Wert besitzt. Meine Wahl wäre 
1k2 und 5k6. Wollte lediglich die Beschaltung verdeutlichen.

von Pascall (Gast)


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Hoppla, falschen Nick verwendet (vorheriger Post ist von mir).

von Georg (Gast)


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Tim schrieb:
> Meine Wahl wäre
> 1k2 und 5k6

Probieren und nachmessen.

Georg

von Pascall (Gast)


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Inwiefern macht folgende Schaltung Sinn um ein differentielles Signal 
auszuwerten (nicht von mir)?

            +UB

             |
            10K
             |
             |      |\
----100R ----+------|+\
                    |  \____
                    |  /
----100R ----+------|-/
             |      |/
             |
            10K
             |

            +UB

von Pascall (Gast)


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Baustein: LM311

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Pascall schrieb:
> Baustein: LM311

Jo, das ist ein Komparator, der die differentiellen Signale vergleicht 
und am Ausgang digital ausgibt, was er gefunden hat. Hätte ich dir auch 
vorgeschlagen. Den LM311 kannst du mit bis zu 30V (Single Supply) oder 
+/- 15V speisen. Darfst nur den Pullup am Ausgang nicht vergessen, denn 
die ganze Komparatorfamilie (LM311,LM393 und LM339) hat Open Collector 
Ausgänge.

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