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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik USB-IDE Adapter - schwingender Spannungsregler


Autor: Marko B. (glagnar)
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Vor einiger Zeit habe ich mir einen USB-IDE Adapter auf eBay gekauft - 
Ihr wißt schon, diese für 3 Euro, auf der einen Seite eine 40-polige 
Buchse für 3,5" Platten und auf der anderen Seite eine 44-polige für 
2,5" Platten. Für 3,5" Platten wird ein Netzteil mitgeliefert.

Ich habe über das Ding meine alte 80GB Platte an mein Notebook 
angeschlossen. Wird gleich erkannt, schön schnell, 20MB/s, alles 
bestens. Dachte ich.

Nun, als ich ein paar größere Dateien kopiere fällt mir auf, daß die 
Prüfsummen nicht stimmen. Zum Glück habe ich dem Ding nicht gleich 
getraut sondern über alle Dateien vorsorglich md5sum drüberlaufen 
lassen. Keine Fehlermeldung beim Kopieren! Das gleiche sowohl unter 
Windows XP als auch unter Linux. Aber der Fehler tritt eher selten auf. 
Vorzugsweise bei Dateien >500MB.

Also erstmal das Netzteil überprüft. Sieht schon verdammt billig aus. 
Die Spannungen sind ein bißchen daneben, aber innerhalb der Toleranz. Im 
Betrieb 200mV Ripple auf der 5V Leitung und 400mV auf der 12V Leitung. 
Nicht toll aber eine Platte kann das ab.

Danach hab ich mir den Adapter angeschaut. Chipsatz ist ein Genesys 
GL811E. Eine Google-Suche ergibt, daß für diesen Chipsatz keine 
allgemeinen Probleme bekannt sind. Also mal die Spannungen auf dem Board 
gemessen. 5V vom USB, 3,3V vom Spannungsregler. Scheint alles OK zu 
sein. Allerdings war das USB-Kabel vom Board bis zur Durchführung sehr 
lang. Auf 5mm gekürzt, neu drangelötet, immer noch Fehler.

Also wieder das Oszi ausgepackt. Erstmal die 5V überprüfen und ... 
hallo, was ist denn das? Sinusartige Schwingungen mit 1Vpp auf der 5V 
Leitung. Gleich noch den Ausgang des Spannungsreglers überprüfen und ... 
ein Bilderbuch-Sägezahn mit 500mV und ca. 70kHz auf der 3,3V Leitung.

Damit war der Fall klar. Also ein paar Tantal-Elkos zusätzlich an 
Eingang und Ausgang des 3,3V-Reglers gehängt. Dies brachte aber kaum 
Verbesserung. Datenblatt für den Spannungsregler existiert keines. 
Hersteller ist laut Aufdruck Unisem - die stellen aber selbst keine ICs 
her sondern verpacken nur. Also habe ich mir mal das Datenblatt eines 
ähnlichen Reglers durchgelesen, des LP2950 von National. Dort findet 
sich dieses interessante Zitat:

"Ceramic capacitors whose value is greater than 1000pF
should not be connected directly from the LP2951 output to
ground. Ceramic capacitors typically have ESR values in the
range of 5 to 10mΩ, a value below the lower limit for stable
operation (see curve Output Capacitor ESR Range).
The reason for the lower ESR limit is that the loop compensation
of the part relies on the ESR of the output capacitor to
provide the zero that gives added phase lead. The ESR of
ceramic capacitors is so low that this phase lead does not
occur, significantly reducing phase margin. A ceramic output
capacitor can be used if a series resistance is added (recommended
value of resistance about 0.1Ω to 2Ω)."

Auf der Platine waren sowohl am Eingang als auch am Ausgang des 3,3V 
Reglers je ein Keramikkondensator mit ca. 470nF-1uF (anhand der Größe 
geschätzt). Also habe ich den Kerko am Ausgang durch einen 4,7uF 
Tantalkondensator ersetzt, und siehe da, jetzt macht der Regler eine 
perfekte Gleichspannung. Der Adapter funktioniert jetzt einwandfrei ...

Autor: Marko B. (glagnar)
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Hier noch ein Foto des Übeltäters. C7 war ursprünglich identisch mit C8 
- jetzt durch einen 4,7uF Tantalkondensator ersetzt.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Gute Info, danke für die detaillierte Beschreibung!

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