Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Symmetrisches Signal aus TTL-Pegeln


von Grubert (Gast)


Lesenswert?

Für ein anstehendes Projekt würde ich gerne digitale Signale (0V & 5V) 
über ein XLR-Kabel schicken. Der Clou dabei ist, dass ich das Signal 
gerne symmetrisch mit "Audio-Pegeln" (max. 0dBu, also ±775mV) loswerden 
möchte, damit ein Mischpult es problemlos "empfangen" kann.

Gleiches gilt für die Rückrichtung: Aus einem symmetrischen Signal 
sollen wieder TTL-Pegel werden für meinen AVR. Dabei müsste die Impedanz 
beim AVR-Ausgang nach Möglichkeit möglichst klein und beim Eingang 
hingegen möglichst groß sein.

Gibt es eine Möglichkeit, das mit OPVs o.ä. relativ übersichtlich 
hinzubekommen?

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Mit einem OpAmp .. eher nicht. Nimm Leitungstreiber und 
Leitungsempfaenger. zB RS485.

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


Lesenswert?

Grubert schrieb:
> Gibt es eine Möglichkeit, das mit OPVs o.ä. relativ übersichtlich
> hinzubekommen?
Nimm LVDS-Treiber.
Sowas z.B. http://www.ti.com/product/ds90lv019

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Grubert (Gast)

>über ein XLR-Kabel schicken. Der Clou dabei ist, dass ich das Signal
>gerne symmetrisch mit "Audio-Pegeln" (max. 0dBu, also ±775mV) loswerden
>möchte, damit ein Mischpult es problemlos "empfangen" kann.

Wenn dein Signal eine minimale Frequnz von ??? Hz hat, kann man das über 
einen kleinen Trafo machen. Wenn der Ausgang nicht zwingend 
gleichspannungsfrei sein muss, geht auch hier ein RS485 Treiber mit 
nachgeschalteten Spannungsteilern.

>Gleiches gilt für die Rückrichtung: Aus einem symmetrischen Signal
>sollen wieder TTL-Pegel werden für meinen AVR.

Das kann ein differentieller RS485 Empfänger als MAX485.

von Grubert (Gast)


Lesenswert?

Jetzt N. schrieb:
> Mit einem OpAmp .. eher nicht. Nimm Leitungstreiber und
> Leitungsempfaenger. zB RS485.

Falk B. schrieb:
> Das kann ein differentieller RS485 Empfänger als MAX485.

Das Datenblatt schaut nicht schlecht aus, herzlichen Dank! Verstehe ich 
das richtig, dass Pegeldifferenzen ab 200mV in logisch '1' konvertiert 
werden beim Empfang?
Und welche Spannungen hat der Ausgang? Jeweils 0V und VCC bzw. 
umgekehrt?

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Grubert schrieb:
> würde ich gerne digitale Signale (0V & 5V)
> über ein XLR-Kabel schicken. Der Clou dabei ist, dass ich das Signal
> gerne symmetrisch mit "Audio-Pegeln"

? kannst du das ausfühlicher erklären,

Soll 5V zu 1kHz übersetzt werden und 0V zu 2kHz?
soll das Rechtecksignal nur zeitgleich mit der Frequenz als Sinus 
rübergeschickt werden?
Ist nur der Spannungverlauf interessant oder auch das Zeitverhalten?

0V & 5V reicht mir als Bedingung zum Realisieren nicht.
XLR Kabel auch nicht, denke mal die Länge ist bekannt, die Impedanz auch 
und die maximale Grenzfrequenz, was >=10MHz SPI erst mal auschliesst und 
weil

Grubert schrieb:
> ein Mischpult

damit nix anfangen kann.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Grubert (Gast)

>Das Datenblatt schaut nicht schlecht aus, herzlichen Dank! Verstehe ich
>das richtig, dass Pegeldifferenzen ab 200mV in logisch '1' konvertiert
>werden beim Empfang?

Ja.

>Und welche Spannungen hat der Ausgang? Jeweils 0V und VCC bzw.
>umgekehrt?

Ja, wenn keine große Last dranhängt.

von Grubert (Gast)


Lesenswert?

Joachim B. schrieb:
> kannst du das ausfühlicher erklären,

Okay, die ganze Story:
Ich möchte - ähnlich wie das SOUNDRX-Projekt - Daten über 
Audioleitungen übertragen. An einem Ende der Übertragungskette sitzt ein 
Arduino bzw. AVR, am anderen ein Mischpult mit angeschlossenem PC. Das 
"Wieso" wäre jetzt eine längere Geschichte...
Jedenfalls ist der Übertragungsweg grob geschätzt 100-200m lang über 
bereits verlegte Audiokabel (symmetrisch). Kabeldaten habe ich leider 
nicht, aber es Kleinstspannungen von Studiomikrofonen problemlos durch.

Da ich nicht direkt RS232 benutzen kann bei solchen Distanzen, wollte 
ich eine FSK-Modulation benutzen mit den Frequenzen 4900 (log. '0') 
sowie 7350 ('1'). Die Übertragungsrate liegt bei 1225 Baud/s.

Symmetrisch wäre ganz schön, +6dB Rauschabstand möchte ich ungern 
weggeben. Insgesamt muss sich das ganze aber Impedanztechnisch derart 
verhalten, dass das Mischpult keine Probleme bekommt. Ein spezielles 
Programm kümmert sich um das Empfangen und Senden der Daten über einen 
freien Kanal des Pults.

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Grubert schrieb:
> Da ich nicht direkt RS232 benutzen kann bei solchen Distanzen, wollte
> ich eine FSK-Modulation benutzen mit den Frequenzen 4900 (log. '0')
> sowie 7350 ('1'). Die Übertragungsrate liegt bei 1225 Baud/s.

oder DTMF...

FSK und DTMF sehe ich doch keine Probleme, wüsste jetzt aber aus dem 
Stand nicht wie erzeugen und XLR als unnötig aber nicht störend nur in 
der Erzeugung und Verarbeitung, sonst purer 2 Draht.

von Grubert (Gast)


Lesenswert?

Joachim B. schrieb:
> FSK und DTMF sehe ich doch keine Probleme, wüsste jetzt aber aus dem
> Stand nicht wie erzeugen und XLR als unnötig aber nicht störend nur in
> der Erzeugung und Verarbeitung, sonst purer 2 Draht.

Ich habe bereits eine Software für FSK (daher auch die genauen 
Frequenzangaben), die wunderbar funktioniert. Ich würde nur jetzt gerne 
die Pegelanpassungen etc. hintendran noch erledigen.
Sprich: symmetrisch -> unsymmetrisch und von 5V runter auf ±775mV
Und eben auch die Rüchrichtung.

von lux. (Gast)


Lesenswert?

Sieh dir doch mal als alternative zu der Spannungs-Frequenz-Wandelsache 
doch mal TTY an.
Das ist eigentlich quasi dazu prädestiniert für so lange Strecken mit 
niedrigen Datenraten, da die Daten als Strom und nicht als Spannung 
übertragen werden und die Übertragung weniger Fehleranfällig ist.
Da gibts auch schon fertige Wandler zu RS232 zu kaufen, vermutlich auch 
welche auf TTL-Pegel.

von Grubert (Gast)


Lesenswert?

lux. schrieb:
> Sieh dir doch mal als alternative zu der
> Spannungs-Frequenz-Wandelsache
> doch mal TTY an.
> Das ist eigentlich quasi dazu prädestiniert für so lange Strecken mit
> niedrigen Datenraten, da die Daten als Strom und nicht als Spannung
> übertragen werden und die Übertragung weniger Fehleranfällig ist.
> Da gibts auch schon fertige Wandler zu RS232 zu kaufen, vermutlich auch
> welche auf TTL-Pegel.

Das Problem ist, dass mein Mischpult ohne zusätzliche Hardware solche 
Stromimpulse wohl nicht ohne weiteres generieren kann. Ich bin leider an 
Spannungsübertragung gebunden.

von lux. (Gast)


Lesenswert?

Sorry, da hatte ich was überlesen.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

Grubert schrieb:
> wollte
> ich eine FSK-Modulation benutzen mit den Frequenzen 4900 (log. '0')
> sowie 7350 ('1').

Das ist Audio (wenn du das Rechteck TP-filterst) und kann auch so 
behandelt werden. Also DRV134 oder besser THAT1646, wenn Du dir den 
Aufwand mit der Spannungsversorgung gönnen willst.

Da du aber an der Quelle sitzt und keinen Headroom brauchst, würde ich 
einen
R2R-OP nehmen und das Signal einmal invertiert und einmal nicht 
invertiert über Koppelkondensatoren (für die Frequenzen reichen kleine 
und man kann spannungsfeste Folien-Cs (versehentliche Phantomspeisung) 
nehmen) und möglichst gleiche 220-Ohm-Widerstände in Serie an 2 und 3 
legen.
1
4.9/7.35 -----> (OPV TP)->-+----------------  220R---100n -----> Pin2
2
                           |
3
                           +--->(OPV inv)->---220R---100n -----> Pin3

von Tom (Gast)


Lesenswert?

Die Rückrichtung geht mit Differenzverstärker (mittelmäßig, aber reicht 
wahrscheinlich) , Instrumentenverstärker (gut) oder differentiellem 
Line-Receiver (THAT1200 und Konsorten, sehr gut),
danach ein Komparator mit großzügiger Hysterese.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.