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Forum: HF, Funk und Felder ATMega und EMV


Autor: Tobias B. (roxxity)
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Hi!

Ich entwickel an der Hochschule gerade einen Geschwindigkeitsregler,
der unter anderem einen AT90CAN128 enthält. Ich hab die Schaltung 
erstmal so gemacht, dass sie funktioniert. Dann kam dem Professor die 
Idee, ja wenn das Ganze EMV-tauglich sei, wäre das noch viel besser!

Also hab ich mich mal mit einem E-Technik-Prof zusammengesetzt:

- Vor die Logikeingänge Optokoppler, dann kann gar nix passieren, soweit 
komm ich auch mit.

- Vor den 7805 eine Keramik-Kondensatorbatterie 1nF - 100nF, Z-Diode und 
Varistor. Alles klar.

- Er möchte vor die ADCs einen Tiefpassfilter. Soweit kann ich noch 
folgen, berechnen müsste auch gehen.
Und irgendwas mit einem Operationsverstärker. Kann mir jemand sagen was 
der bringen soll, bzw. wie man sowas dann anwendet? Hab noch nie mit OPV 
gearbeitet. Ich hab bisher einfach einen hochohmigen Spannungsteiler 
davor, was eben EMV-technischer Blödsinn ist.

- Die Steuereinheit hat ein Display DIP122J von EA und dafür eine 
Ladungspumpe. Die beiden werden ja strahlen wie blöd oder? Und an der 
Stelle muss das Gehäuse ja offen sein.

- Was könnt ihr mir zwecks Platinenlayout sagen? Der Prof meinte mind. 4 
Lagen: +5V, Sonstiges, Masse, Sonstiges

Danke schonmal!

Autor: Dennis (Gast)
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Ich glaube ihr übertreibt da ein wenig.

"Keramik-Kondensatorbatterie 1nF - 100nF"
Lieber mehrere gleicher Kapazität parallel, Stichwort Parallelresonanz.

"Die Steuereinheit hat ein Display DIP122J von EA und dafür eine
Ladungspumpe. Die beiden werden ja strahlen wie blöd oder?"
Wenn man das ordentlich aufbaut muss das nicht zwangsweise stark stören. 
Displays sind allerdings immer ein bisschen kritisch, weil, wie du schon 
sagtest, das Gehäuse dort offen ist. Ferrite in den Datenleitungen (um 
die Flankensteilheiten zu verringern, aber nicht zu viel...) könnten von 
Vorteil sein.

"mind. 4 Lagen"
Kommt auf die Komplexität der Schaltung an... Man kann im Prinzip auch 
2-lagige CE-konforme Platinen machen, dann hat man eine Seite mir 
(möglichst kleinen) Unterbrechungen für Brücken...

Autor: oszi40 (Gast)
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> - Vor die Logikeingänge Optokoppler, dann kann gar nix passieren,..
Gar nix ist immer relativ, aber wartungsfreundlich angeordnet ist noch 
besser.

Nur mal zur Erstinfo F23
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Dann gibt es da auch noch ein paar DIN usw. falls Du noch Dr. EMV werden 
möchtest...

Autor: Tobias B. (roxxity)
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Hi,

das liest sich doch schon interessant.
Die Normen hab ich bzw. bin ich am Besorgen.

Beim Display ists halt so, dass die Controller vom Display ja direkt 
unter der Scheibe sitzen, da kann ich ja wohl kaum Blech drunterschieben 
;)

Kann mir jemand was zu den OPV vor den ADCs sagen? Die haben doch wie 
der uC einen hochohmigen Eingang, kaputt gehen dürfen ja beide nicht.

Grüße, Tobias

Autor: rollter (Gast)
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OPV´s vor ADC -> Impedanzwandler !?

Die ADCs haben meistens (die die ich kenne) irgendwas um 70kOhm. Somit 
hättest du eine Beeinflussung des Senderspannung. Da diese sich auf die 
jew. Innenwiderstände aufteilen.

Frage: Wie groß ist der Ausgangwiderstand deiner Quelle und wie groß ist 
der Eingangwiderstand deines ADC? Beides sieht man im DB.

Wobei EMV tauglich... ist etwas mehr. Gehäuse, Leitungen,.. alles gehört 
dazu. ALLE Vcc müssen mit 100n ergo 10n ausgestattet werden, jeder Pin!

Was ist das für ein Labor? Machst du eine AD Wandlung? Das wird verdammt 
kompliziert, wiviele Bit..?

Autor: Tobias B. (roxxity)
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Wer das nachher prüft steht noch in den Sternen. Die Abstrahlung kann 
ich aber an der FH messen lassen, die haben halt kein 12V-Bordnetz.

Ich hab 5 "digitale" Eingänge, an denen ich messe ob ~12V oder 0V 
anliegen.
Das wären 12V direkt vom Bordnetz bzw, 0V durch Schalter/Relais vom 
Bordnetz getrennt.
Da wären ja Optokoppler angesagt, die mit Z-Dioden schützen.

Dann 4 Eingänge, an denen ich Spannungen 0-5V messen will, die Auflösung 
vom uC sind ja 1024 Bit. Der Sensor, der hier gemessen wird, wird mit 
5,6kOhm auf 12V hochgezogen.
Vor jeden Eingang würde ich einen RC-Tiefpass machen, die Zeitkonstante 
kann relativ hoch sein. Hier muss ich aber aufpassen, dass sich die 
Messwerte nicht durch Temperaturschwankungen verändern. Durch das Messen 
darf sich natürlich auch nur minimal etwas ändern.

Versorgungsleitung ist 12V-Bordnetz und Masse

Worüber ich mir auch noch keine Gedanken gemacht habe, sind die zwei 
Ausgänge, an denen jeweils ein digitaler Widerstand sitzt.

Dass ich die von Aussen kommenden Leitungen direkt am Platinenrand 
filtern muss und nicht erst quer über die Schaltung laufen lassen darf 
ist mir klar.

Eine separate Leitung mit Stromversorgung und TWI-Bus geht zum 
Bedienelement, die wird halt geschirmt.

Wir befinden uns im Sicherungskasten wo auch der Bordcomputer sitzt. 
Hier hängen ungeschirmte Kabel wild durch die Gegend. Hier zapfe ich 
auch meine Leitungen ab. Der Bordcomputer besteht aus einer Platine mit 
Plastikgehäuse, da ist null geschirmt. Das verstehe ich auch nicht, wie 
das Ding eine Prüfung bestehen konnte.

Autor: rollter (Gast)
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Hm, verstehe eigentlich nur Bahnhof.. Wie kann man mit digitalen 
Eingängen 0 oder 12V messen? Via Spannungsteiler?

1024 Bit ? Du meinst eher 10 bit? Die 12V Boardnetz sind auch eher als 
instabil anzusehen. Nimm mind lm317 und keine LM7805.

Mit die wird halt geschrimt... ohohoo, sag mir bitte das ist kein EMV 
Spezialist, dein Prof. Das ist recht unqualifiziert... Es muss das 
gesamt Konzept beachtet werden!

Erdung, Signalführung, ext Zuleitung, Gehäuse, EM Schirmung, M 
Schirmung...

Das ist recht aufwendig!

Was nutzt du eigentlich.. AtmegaXXX ? Frequenz? Abtastrate und und 
und... Daran kannst du sehen, was die eine Intersystemstörung liefern 
kann. Was aus deinem Auto kommt, ist als Intersystemstörung beschrieben.

mfg
Das steckt viieell Theorie drin. Aber es lohnt sich, das Ergebniss ist 
bei weitem besser, also ohne theoretischer Hintergrund.

btw
Welches Semester?

Autor: Tobias B. (roxxity)
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Mit digitalen Eingängen meite ich, die schauen nur ob 12V oder 0V. 
Bisher hatte ich das mit Widerständen und und Z-Diode gemacht. Hier soll 
ich nen Optokoppler dazwischenmachen.

Am ADC hatte ich einen Spannungsteiler, aber das soll EMV-technisch gar 
nicht gehen.

Ich nehme einen AT90CAN128 @ 16MHz, das ist ein ATMega128 mit 
CAN-Controller.

Bin im 7. Semester. Allerdings im Maschinenbau. Da ich Mechatronik 
dranhängen will, dachte ich ich mach mal sowas. Mein Prof hat sich das 
aber auch einfacher vorgestellt. Ohne die EMV-Geschichte wärs auch so ;)

"Das steckt viieell Theorie drin. Aber es lohnt sich, das Ergebniss ist
bei weitem besser, also ohne theoretischer Hintergrund."
Von was redest du genau?

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...was sollen denn die Optokoppler bringen, wenn Du via 78xx oder LM317 
doch wieder gemeinsame Masse hast?

Worum geht es denn vorwiegend? Abstrahlung verhindern? 
Einstrahlungsempfindlichkeit vermindern? Härten gegen bzw. Vermindern 
von leitungsgebundenen Emissionen? Schutz gegen Transienten auf Daten- 
und Versorgungsleitungen? Schutz gegen Fehler vom DAU? ...

Autor: Tobias B. (roxxity)
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Es geht hauptsächlich um Schutz vor den leitungsgeführten Störungen.

Jetzt mal nur zu den ADCs. Was empfehlt ihr mir da? Ich will eine 
Spannung von 0-5V ohne Beeinflussung messen. Maximal verträgt der uC am 
ADC-Eingang 2,56V.

Der Prof sagt eben, keine hochohmigen Spannungsteiler. Wenn ich einen 
niederohmigen nehme, beeinflusse ich eben das Messsignal. Und ein OPV 
verstärkt doch, ich will/muss aber teilen.

Autor: Das Nichts (Gast)
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>Worüber ich mir auch noch keine Gedanken gemacht habe, sind die zwei
>Ausgänge, an denen jeweils ein digitaler Widerstand sitzt.

Was ist ein ein digitaler Widerstand ?

Autor: Zefix (Gast)
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Mit welchem Argument rechtfertigt dein Prof, dass du keinen
hochohmigen Spannungsteiler verwenden sollst ?
So wie ich das sehe ist da nicht viel dahinter ...

Autor: Tobias B. (roxxity)
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Ich vermute mal er will "Antennen" vermeiden.
Er meinte auch, ich sollte alle 100kOhm Widerstände rauswerfen, egal was 
für eine Funktion sie hatten.

Digitaler Widerstand ist in meinem Fall ein AD5231. Den kann ich einfach 
über eine serielle Schnittstelle ansteuern und er stellt zwischen 
bestimmten Pins einen Widerstand ein.

Autor: ::: (Gast)
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Am Stecker, wo solche DC Leitungen auf die Leiterplatte gehen je 
10..100nF und gut ist.

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