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Forum: HF, Funk und Felder Abschirmmöglichkeit für Multiplex-IC


Autor: Tim Vogel (timmee)
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Hallo,
ich hoffe Ihr könnt mir Helfen ...
ich habe eine Schaltung mit einem Multiplex IC ( Max7221 oder Max7219 ) 
der mir 6 7-Segmentanzeigen ansteuert und einem DCF77 
Zeitzeichenempfänger. Alle beiden Komponenten sind ca. 6 - 8 cm von 
einander entfernt. Leider hab ich an  andere Stelle im Forum erfahren, 
das der Multiplex IC das DCF77 Modul durch "EMI" stört. Aus diesem 
Grund, wollte ich mal nachfragen, ob Ihr Möglichkeiten kennt, diese 
"Störeinflüsse" zu minimieren .... leider kann ich das DCF77 Modul nicht 
weiter distanzieren. Hatte an sowas wie eine Kupferplatte oder so 
gedacht ...

Was mich auch interessieren würde, was verursacht in der Schaltung diese 
Störungen ... ist das nur die IC selber oder sind das auch die 
Leiterbahnen die von IC weg gehen?

Danke für Eure Hilfe

mfg Tim

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Na klar sind das auch die Leiterbahnen, sind doch prima Antennen. Ich 
weiß leider nich, wie im Einzelnen der MUX tickt, aber eventuell reichts 
schon, eine andre Multiplexfrequenz einzustellen (Vorsicht Oberwellen). 
Ansonsten wirstes wohl wie viele andre "günstige" Uhren machen müssen: 
Nachts um kurz nach kurz vor viertel vor halb Drei die Anzeige ne 
Viertelstunde lang dunkelstellen und dann empfangen.

Autor: Tim Vogel (timmee)
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Danke für die schnelle Antwort ... Problem ist hier, das die Anzeige 
nicht abgeschalten werden soll ...

Das ändern der Frequenz ist bei dem IC meines Wissen erst mal schier 
unmöglich ... werde mich dahingehend aber noch mal belesen ...

Wie berechnet sich das mit dem Oberwellen?

Autor: ulrich (Gast)
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Die Oberwellen sind praktisch alle Veilfachen der Taktfrequenz. Kann 
sein das einige mal wegfallen, aber prinzipiell können die alle 
auftreten.

Man kann die Schaltung vom Treiber zum Display schonmal EMV gereicht 
gestallten: Entkoppelkondensatoren, Widerstände ggf. am teiber, kleine 
Stromschleifen, ggf. Massefläche. Wenn man auf die Stromschleifen 
achtet, sollte das bei den relativ niedrigen Frequenzen des DCF77 schon 
fast reichen. Einfache Kabel sind ja bei den niedrigen Frequenzen schon 
keine effektiven Antennen mehr. Ausnahmsweise könnte hier der Elko an 
Vcc wichtig sein und nicht die kleinen Keramikkondesatoren.

Autor: Tim Vogel (timmee)
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Hallo ulrich,
auch an dich ein Dank für dich schnelle Antwort.
Die Infos haben mir im Verständnis schon einmal weiter geholfen. direkt 
am Max IC ist schon ein Elko und ein Keramikkondensator angeordnet ( 
47µF und 100nF )  Masseflächen habe ich auch vorgesehen. Jetzt würde 
mich interessieren, wie genau so Stromschleifen aussehen und was diese 
Bewirken.

Autor: Wolf (Gast)
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> ich habe eine Schaltung...

Wird sie bereits gestört oder willst Du vorbeugen?

Kommt außer auf dem Abstand zueinander auch sehr auf die Position der 
Komponenten/Module (Feldlinien) untereinander an, manchmal reichen 
stehende Bleche, manchmal muß  komplett mit Blech umschlossen werden. 
Die Mikro-Struktur im IC strahlt ebenso wie die Leiterbahnen.
Ausprobieren, wenn kein Meßgerät zur Verfügung steht und erst wenn 
notwendig Abhilfe schaffen.

Autor: Tim Vogel (timmee)
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Also die Schaltung stört sich schon ... sprich die Schaltung ist fertig. 
Bei der Fehlersuche bin ich halt darauf gestoßen, das wenn das Display 
an ist, das DCF "zusammenbricht".
Erste Abschirmversuche hab ich schon mit naja mit handelsüblicher 
Alufolie gemacht, aber leider ohne Wirkung.
Als einzigste Messmöglichkeit steht mir ein Oszi zur Verfügung.

Autor: Pete K. (pete77)
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Hallo Tim,
konntest Du das Problem lösen?

VG Pete

Autor: Martin Laabs (mla)
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Auch wenn es dem OP sicher nicht mehr hilft. Bei so niedrigen Frequenzen 
hat man idR. nur leitungsgebundene Störungen. Für Abstrahlung reicht die 
Größe der Struktur einfach gar nicht aus. (Bzw. hat einen absolut 
mieserablen Wirkungsgrad von geschätzt < 1e-9)
Ausnahme können starke Magnetfelder sein die im Nahfeld koppeln. Kommt 
aber idR. nur bei größeren Strömen in Frage.
Der Versuch mit der Alufolie war also von vorhinein zum Scheitern 
verurteilt. (Schirmt nur EM-Wellen hoher Frequenz und elektrostatische 
Felder)
Man hätte in diesem Fall die Multiplex-ICs sehr ordentlich abgeblockt - 
bei so niedrigen Frequenzen also auch mit Keramikkondensatoren im uF 
Bereich. Dann braucht man eine sehr gute Masseführung - also am Besten 
eine Groundplane und wenn das nicht geht wenigstens eine Sternförmige 
Zuführung und wenn das nicht geht wenigstens eine seperate Masseleitung 
für den Empfänger. Auch Drosseln in der VCC und GND Leitung (vor den 
Kondensatoren aus Sicht der Versorgung) des Störers können im Notfall 
helfen.
Dann ist es wichtig den Empfänger vor zu starken Signalen ausserhalb des 
Nutzbereiches zu schützen. In dem Fall also peinlichst darauf zu achten, 
dass der Quarzfilter nach der Antenne vorhanden ist. Und auch, dass 
danach die Leiterbahnführung so ist, dass durch ein evt. vorhandenes 
Magnetwechselfeld dort keine Spannung mehr induziert werden kann. Zu 
guter letzt - wenn der Multiplexer auf einer höheren Frequenz als die 
77kHz arbeiten würde, könnten die Oberwellen den Empfang gar nicht mehr 
stören. Sowas sollte man dann aber schon beim Design beachten.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Ben (Gast)
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man könnte auch versuchen die segmente weich zu steuern, also ohne 
scharfe flanken mit einer leicht steigenden und leicht fallenden 
spannung "ein- und ausblenden". das müßte die störungen deutlich 
reduzieren.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Martin Laabs (mla)

>Ausnahme können starke Magnetfelder sein die im Nahfeld koppeln. Kommt
>aber idR. nur bei größeren Strömen in Frage.

LED-MULTIPLEXEN?!!

Da hat man schon saftige Ströme von 100mA und mehr. Und wenn die Treiber 
nicht explizit gedrosselt sind auch ordentliche Flanken.

>Man hätte in diesem Fall die Multiplex-ICs sehr ordentlich abgeblockt -
>bei so niedrigen Frequenzen also auch mit Keramikkondensatoren im uF
>Bereich.

Und Längsdrosseln in VCC.

>guter letzt - wenn der Multiplexer auf einer höheren Frequenz als die
>77kHz arbeiten würde,

Was mal ausgeschlossen ist ;-)

MFG
Falk

Autor: Defiance (Gast)
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> Leider hab ich an  andere Stelle im Forum erfahren,
> das der Multiplex IC das DCF77 Modul durch "EMI" stört.

Welcher Art ist die Störung? Radiated? Dann das IC mit nem kleinen 
Schirmblech isolieren. Bringt je nach Frequenz >10dB.

Autor: Defiance (Gast)
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PS. mal nachmessen mit Spektrumanalyzer und Nahfeldsonde, wo die Maxima 
sind.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Defiance (Gast)

>PS. mal nachmessen mit Spektrumanalyzer und Nahfeldsonde, wo die Maxima
>sind.

Hat ja auch jeder Hobbybastler in der Schublade liegen . . .

Autor: oszi40 (Gast)
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@ Falk: Die alternative "Nahfeldsonde" heißt billiges Taschenradio und 
sollte in jedem Bastlerhaushalt vorhanden sein. Damit werden genug 
Störungen in der unmittelbaren Nähe empfangen.

Für weitergehende Forschungen wurde von Falk seit 2008 bestimmt eine gut 
ausgestattete Hochschule gefunden?

Autor: holger (Gast)
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>leider kann ich das DCF77 Modul nicht
>weiter distanzieren.

Schon Scheiße. Multiplex und DCF ist wie Feuer und Wasser.

>Problem ist hier, das die Anzeige
>nicht abgeschalten werden soll

Auch nicht um 3Uhr Nachts? Für 5-10 Minuten?
Wo ein Wille ist, ist auch ein Weg.

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