Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit der Interpretation des Datenblatts für icHaus iC-MD Quadrature Counter


von Benjamin K. (bkausbk)


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Hallo Leute,

ich habe ein Problem ein Datenblatt richtig zu verstehen welches wie ich 
finde an einigen Stellen teils unverständlöich ist, vielleicht könnt ihr 
mir dabei helfen.

Es geht um den Quadrature Counter IC der Firma IC-Haus. Der IC iC-MD 
(https://www.ichaus.de/product/iC-MD) kann sowohl im RS422 
Differentialmodus wie auch im Singleended TTL verwendet werden.

Auf der Seite 28 (Figure 15) ist eine Beispielbeschaltung zu finden 
welche für RS422 mit +12/-12 toleranten Signalen zeigt. Es werden 
entsprechende Pull-Up und Pull-Down Widerstände eingesetzt um den Pegel 
an den Eingängen der Differentialeingänge in der Spzifikation zu halten. 
Da fängt es aber jetzt an. Ich habe nachgerechnet (lassen) per LTSpice 
und bin auf eine Spannung am Eingang AP von 3,41V gekommen bei VDD 5V 
und RS422 12V Pegel, sowie 1,1V an AN bei RS422 -12V Pegel.

Nun steht im Datenblatt jedoch unter Punkt A01 (Common Mode Voltage 
Range), dass dieser 0...3V beträgt. Damit wäre die Spannung an AP aber 
außerhalb der Spezifikation. Ebenso gibt es noch eine zweite Angabe wo 
etwas von 0...1,5V steht. Ich hätte es jetzt folgendermaßen 
interpretiert:

Wenn VDD=4,5...5,5V dann gilt Min/Max (0/3V),
Wenn VDD=3...5,5V dann gilt Min/Max (0/1,5V)

Die zwei Bereiche überschneiden sich aber, das kann ja nicht sein. Ich 
dachte, dass es evtl. ein Fehler in der Dokumentation ist, so dass eher 
VDD 3...4,5V gemeint war. Ich hatte bei denen jedoch einmal nachgefragt 
und eine für mich nicht verständliche Antwort darauf bekommen, 
vielleicht versteht ihr ja was gemeint war:

Meine Frage war:

"Laut meinem Verständnis besagt doch V_cm, dass an keinem der Eingänge 
die Spannung über/unter dem dort spezifizierten Wert liegen darf, was 
hier jedoch überschritten würde."

Die Antwort:

"Der Eingangsspannungsbereich für die Eingangsspannungen besteht und die 
Grenzen für die Gleichtaktverschiebung für beide differentiellen 
Signale, innerhalb des Eingangsspannungsbereiches."

Meine Frage:

"Bei VDD 4,5...5,5 ist Min/Max mit (0/3V) spezifiziert, bei VDD 3...5,5 
nur mit Min/Max (0/1,5V). Sehe ich das richtig, dass ersteres für eine 
typische Versorgungsspannung von 5V gilt, zweiteres für 3,3V? Es ist 
jedoch bei dieser Angabe nicht ganz klar was nun zum tragen kommt da 
sich die Bereiche überschneiden. Ist dies vielleicht ein Fehler in der 
Dokumentation und es waren gemeint VDD 4,5V...5,5V und VDD 3V...4,5V?"

Die Antwort:

"Dies ist für A01 unterteilt, jedoch RS422 Mode."

Und es wird noch auf Punkt G004 (Absolute Voltage at AP, AN, BP, BN, CP, 
CN) -7...7V verwiesen.

Ich frage mich wie die Widerstände jetzt zu dimensionieren sind da ich 
die Grenzen nicht kenne in denen die Spannung liegen muss. Wenn G004 zum 
Tragen kommt, warum haben die in ihrer Beispielschaltung dann die 
Widerstände so gewählt, dass Spannungen an AP/AN auf 3,4/1,1V liegen und 
nicht z.B. auf -5/5V?

Ich hoffe ihr könnt mir da helfen.

Viele Grüße
Benjamin

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Was spricht dagegen, dort einfach noch mal nachzufragen?

Bedanke Dich für die vorangehende Antwort, und weise darauf hin, daß Du 
darin die Punkte XYZ nicht nachvollziehen/verstehen kannst.

: Bearbeitet durch User
von Benjamin K. (bkausbk)


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Hallo Rufus, ich habe ja schon zweimal nachgefragt und immer für mich 
nicht wirklich verständliche oder extrem kurze Antworten bekommen. Ich 
komme mir langsam etwas blöd vor wenn ich die Leute dort ständig nerve, 
vor allem wenn es vielleicht Verständnisprobleme meinerseits sind und 
sie vielleicht alles richtig haben in Ihrer Dokumentation. Die Kürze 
derer Antworten auf meine Fragen kann nämlich nur bedeuten, dass sie es 
entweder nicht einsehen Support zu leisten für Leute die vielleicht die 
Grundlagen nicht verstehen, ODER dass sie keine Zeit haben/aufbringen 
wollen Support zu leisten für Leute die bisher nur Testmuster bestellt 
haben. Ersteres könnte ich verstehen, letzteres nicht.

Ich habe zwar schon einige Datenblätter gelesen, alle waren mir bisher 
mehr oder weniger verständlich, nur dieses halt nicht. Die Frage ist 
jetzt, liegt der Fehler bei mir, oder bei denen? Im ersteren Fall, kann 
ich ja nicht erwarten dass die mir alles haarklein vorkauen an 
Informationen.

Meine Idee war jetzt folgende: Ich wollte hier fragen, vielleicht kann 
der ein oder andere hier ja sofort auf dem ersten Blick erkennen was 
wirklich gemeint ist und mich darauf hinweisen. Wenn nicht, hätte ich 
die ICs einfach ausprobiert, was aber nur die letzte Option wäre. Ebenso 
in Betracht gezogen habe ich, einfach andere Bausteine zu verwenden 
welche bessere und für mich Verständlichere Datenblätter haben.

von msx (Gast)


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Mach doch kein Problem aus der Sache!
Du kennst Deine Eingangssignale und die geplante Versorgungsspannung. 
Dann dimensionierst Du den Spannungsteiler zwischen GND und VCC so, daß 
ein Ruhepegel von ca. 1 V an den Eingängen liegt. Damit bist Du immer im 
zulässigen VCM-Bereich.
Die Eingangswiderstände paßt Du so an, daß der Spannungshub an den 
Eingängen >= +/- 300 mV beträgt.
Fertig.

von msx (Gast)


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Benjamin K. schrieb:
> Ebenso
> in Betracht gezogen habe ich, einfach andere Bausteine zu verwenden
> welche bessere und für mich Verständlichere Datenblätter haben.

Ich weiß nicht, was Du vor hast. Bis zu 350 kHz Signalfrequenz 
(Flankenwechsel) kannst Du auch einen µC zählen lassen. 
Beitrag "mini Quadraturdekoder + 32 Bit Zähler + TWI, Attiny25"

von Benjamin K. (bkausbk)


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@msx: Ich kann mit dem Punkt A01 "VDD = 4.5...5.5 V    Min 0V, Max 3V" 
und "VDD = 3...5.5V    Min 0V, Max 1.5V" halt nichts anfangen. Was 
trifft nun zu?

Kann es also sein, dass unter A01 der Ruhepegel gemeint ist, also die 
Spannung welche maximal anliegen darf wenn V(AP)=V(AN)=0V sind?

Weil dann dürfte man mit deinen vorgeschlagenen 1V ja auf der sicheren 
Seite sein.

Und zur "Differential Input Threshold Voltage" (A02) von -300/300mV: Da 
AP zu AN ja i.d.R. invertiert ist, ist Vd doch eigentlich IMMER weit 
größer als diese 300mV. Beispiel: V(AP) = 5V, V(AN)=-5V => V = 5-(-5V) = 
10V. Sehe ich das richtig, dass V(AP) - V(AN) <= -300mV oder V(AP) - 
V(AN) >= 300mV liegen MUSS, damit der richtig arbeiten kann? Um diese 
Spezifikation nicht einzuhalten, müsste ja z.B. V(AP) < 150mV  (V(AN) 
dementsprechend > -150mV).

Mein Fazit:

Ich sollte sicherstellen, dass an den Differential-Eingängen ein 
Ruhepegel <1,5V liegt, und dass an den Differential-Eingängen die 
Spannungsdifferenz > 300mV ist, sehe ich das richtig? (Ja das was du im 
Grunde vorgeschlagen hattest :) )

Was den µC angeht, ich habe mir in der Tat auch schon überlegt einen zu 
verwenden, dann würde ich aber einen Atmel AVR32 mit integriertem 
Hardwaredecoder verwenden, denn die Signalfrequenz kann durchaus bei 
einigen MHz liegen. Deshalb wollte ich erstmal diesen Spezialbaustein 
verwenden da dieser Signalfrequenzen bis 40 MHz verarbeiten kann.

von msx (Gast)


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Benjamin K. schrieb:
> @msx: Ich kann mit dem Punkt A01 "VDD = 4.5...5.5 V    Min 0V, Max 3V"
> und "VDD = 3...5.5V    Min 0V, Max 1.5V" halt nichts anfangen. Was
> trifft nun zu?

Du mußt auch zwischen den Zeilen lesen.
Einfacher formuliert ist VCMmax <= VCC - 1,5 V.

Benjamin K. schrieb:
> Was den µC angeht, ich habe mir in der Tat auch schon überlegt einen zu
> verwenden, dann würde ich aber einen Atmel AVR32 mit integriertem
> Hardwaredecoder verwenden, denn die Signalfrequenz kann durchaus bei
> einigen MHz liegen.

Mit einem STM32F4xx käme man auch auf >40 MHz. Aber gut, da sind die 
Vorlieben unterschiedlich.

von Benjamin K. (bkausbk)


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msx schrieb:
> Du mußt auch zwischen den Zeilen lesen.
> Einfacher formuliert ist VCMmax <= VCC - 1,5 V.

Woraus schließt du dass es so ist? Ich würde jetzt nie auf die Idee 
kommen dass es so gemeint ist. Gibt es einen Anhaltspunkt?

von Benjamin K. (bkausbk)


Angehängte Dateien:

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Zunächst noch einmal vielen Dank an Herr Hepp von der Firma "IC Haus". 
Er hatte diesen Forumbeitrag gelesen und mich diesbezüglich nochmals 
kontaktiert. Ich denke ich konnte alle Fragen soweit klären.

Auch gab es auf meiner Seite nochmals eine Änderung der Anforderungen, 
es muss jetzt nur noch ein RS422 TTL kompatibler Längen-Maßstab 
angeschlossen werden können, in meinem Fall mit Spannungen 0,3V bis 3,4V 
(0 bis 5V).

Meine Prototypenplatine habe ich soweit fertig, jetzt ist erstmal 
µController-Programmierung angesagt bevor ich dazu komme diesen Chip 
genauer testen zu können.

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