Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Trennung von digitalen Ausgängen (bei NI USB-6505) bei Verwendung eines Pull-Up-Resistors


von Stephan B. (stephan_b804)


Lesenswert?

Liebe Elektrotechniker,

Zur Erzeugung von TTL-Pulsen verwende ich aufgrund der Kompatibilität zu 
vorhandener Software das Gerät USB-6501 von National Instruments 
(https://www.ni.com/docs/de-DE/bundle/usb-6501-specs/page/specs.html).

Da die Stärke der erzeugten TTL-Pulse nicht ganz für die Steuerung des 
Zielgeräts, schalte ich zusätzlich an die digitalen Ausgänge über 
jeweils einen 1KOhm Widerstand den 5V Ausgang des USB-6501 hinzu (als 
externen "Pull-Up Resistor").
Dadurch wären aber wiederum die digitalen Ausgänge miteinander (über die 
1kOhm Widerstände) miteinander verbunden.
Muss ich in diesem Fall eine gegenseitige Beeinflussung der Ausgänge 
über Dioden oder ähnliches verhindern?

Da ich eine solche Fragestellung bisher noch nicht hatte, würde es mich 
interessieren, wie man die Fragestellung professionell angeht.
Welches Bauteil wäre zur Entkopplung am besten geeignet?

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Stephan B. schrieb:
> Da die Stärke der erzeugten TTL-Pulse nicht ganz für die Steuerung des
> Zielgeräts, schalte ich zusätzlich an die digitalen Ausgänge über
> jeweils einen 1KOhm Widerstand den 5V Ausgang des USB-6501 hinzu (als
> externen "Pull-Up Resistor").

Die Digital-I/O des USB-6501 können per Software als Push-Pull-Ausgänge 
konfiguriert werden. Was willst du da mit 1kΩ Pull-Ups?

Was ist dein eigentliches Problem?

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Zeichne das mal auf

von Stephan B. (stephan_b804)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

So stelle ich mir das Ganze in etwa vor.

von Stephan B. (stephan_b804)


Lesenswert?

Es ist richtig, dass man bereits in interner Pull-up Widerstand verbaut 
ist, sodass man soweit ich verstehe über den "Active pull" Modus einen 
stärkeren TTL-Puls als im "Open Collector" Modus wählen kann.

Allerdings habe ich eine vorkompilierte DAQmx Anwendung, welche den 
"Open Collector" verwendet und deren Quelltext ich nicht ändern kann.

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


Lesenswert?

Stephan B. schrieb:
> So stelle ich mir das Ganze in etwa vor.
Da ist kein nachfolgendes "Zielgerät". Zumindest ist die Masse des 
USB-Expanders nicht mit dem nachfolgenden Zielgerät verbunden.

Oder andersrum: die von dir gepostete Schaltung wird keinen Fehler 
zeigen. Welche Information fehlt?

Stephan B. schrieb:
> Da die Stärke der erzeugten TTL-Pulse nicht ganz für die Steuerung des
> Zielgeräts
Warum nicht? Welchen Spannungspegel erreichst du? Und welchen brauchst 
du? Zieht das Zielgerät zu viel Strom? Wenn ja: wieviel? Udn warum 
reicht da ein 1k Widerstand um alles "gut" zu machen?

> Dadurch wären aber wiederum die digitalen Ausgänge miteinander (über die
> 1kOhm Widerstände) miteinander verbunden.
Die sind doch sowieso irgendwie miteinander verbunden. Und sei es über 
ein paar PN-Übergänge...

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Stephan B. schrieb:
> So stelle ich mir das Ganze in etwa vor.

Die beiden Ausgänge sind nicht miteinander verbunden. Das +5V Potential 
ist kein Signal in dem Sinne. Gegenseitige Beeinflussung ist 
ausgeschlossen.

von Stephan B. (stephan_b804)


Lesenswert?

Ja, das zu steuernde Endgerät zieht zu viel Strom und dadurch ist die 
Höhe des TTL-Pulses nicht mehr ausreichend: Es benötigt soweit ich weiß 
mind. rund 3.2 V als TTL high, ohne den Pull-up-Widerstand sind es 
allerdings lediglich rund 2.7 V.

Also die Frage ist, inwiefern die Dioden erforderlich sind:
P0.0 und P0.2 sind beide über die 1 kOhm Widerstände an den 5V Ausgang 
angeschlossen. Wenn ich nun auf P0.0 ein Signal ausgebe, fürchte ich es 
gleichzeitig auch auf der Leitung von P0.2 weg (abgeschächt durch den 
Widerstand) messen zu können. Es würde denke ich schon ohne die Dioden 
funktionieren, meine Frage ist aber, ob man nicht einfacher besser 
vorsichtshalber welche mit zwischenschaltet (oder die digitalen 
Ausgabekanäle anderweitig von einander trennt).

von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Warum nicht? Welchen Spannungspegel erreichst du? Und welchen brauchst
> du?

Von einem Open-Kollektor/Open-Drain Ausgang kann man überhaupt keinen 
Pegel erwarten, solange der nicht eine Last gegen eine positive Spannung 
treibt.

Stephan B. schrieb:
> Es ist richtig, dass man bereits in interner Pull-up Widerstand verbaut
> ist, sodass man soweit ich verstehe über den "Active pull" Modus einen
> stärkeren TTL-Puls als im "Open Collector" Modus wählen kann.

Pull-up und "Active pull" (push-pull) haben nichts miteinander zu tun. 
Im einen Fall ist es ein Widerstand, im anderen ein Halbleiterschalter.

Dein Problem ist, dass du deine Ausgangstreiber nicht anständig 
ansteuern kannst, weil dir der Zugriff auf die Software fehlt.

Was erwartet das Zielgeräts zur Steuerung?

Stephan B. schrieb:
> Dadurch wären aber wiederum die digitalen Ausgänge miteinander (über die
> 1kOhm Widerstände) miteinander verbunden.

Damit sich die beiden Ausgänge gegenseitig über die Widerstände 
beeinflussen, müssten sie es schaffen, die 5V zu ändern. Das dürfte 
ihnen mit einem Strom von 5mA nicht in nennenswerter Weise gelingen.

von Stephan B. (stephan_b804)


Lesenswert?

Rainer W. schrieb:
> Dein Problem ist, dass du deine Ausgangstreiber nicht anständig
> ansteuern kannst, weil dir der Zugriff auf die Software fehlt.

Ganz genau, das trifft den Kern.

> Was erwartet das Zielgeräts zur Steuerung?

Ich glaube 3,2 V.

> Damit sich die beiden Ausgänge gegenseitig über die Widerstände
> beeinflussen, müssten sie es schaffen, die 5V zu ändern. Das dürfte
> ihnen mit einem Strom von 5mA nicht in nennenswerter Weise gelingen.

Das klingt gut. Bezüglich Entkoppelung/Trennung der Ausgänge ggf. über 
Dioden habe ich mir dann wahrscheinlich einfach zu viele Gedanken 
gemacht.

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.