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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 50 Ohm Leitung treiben


Autor: Matthias (Gast)
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Hallo zusammen

Zur Ansteuerung eines bestimmten Gerätes brauche ich ein digitales 
Signal (Puls) mit 5 V (+- 1 V) in ein 50 Ohm Kabel. Da meine PCI-Karte 
(TTL-Ausgang), die ich zur Ansteuerung verwende, keine so hohen Ströme 
liefert, möchte ich einen kleinen Leitungstreiber dazwischen schalten.

Kennt jemand eine einfache Lösung dafür?
(Das ganze solte relativ schnell sein, d.h. geeignet für Pulse bis zu 
ca. 100 ns herunter.)

Besten Dank für jede Antwort.

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Es gibt entsprechende TTL-Bausteine, z.B. 74128.

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

>Zur Ansteuerung eines bestimmten Gerätes brauche ich ein digitales
>Signal (Puls) mit 5 V (+- 1 V) in ein 50 Ohm Kabel. Da meine PCI-Karte

Was meinst du mit  5 V (+- 1 V)?

>(TTL-Ausgang), die ich zur Ansteuerung verwende, keine so hohen Ströme
>liefert, möchte ich einen kleinen Leitungstreiber dazwischen schalten.

Mit Serienterminierung kann ein TTL/CMOS-Ausgang auch 50 Ohm treiben. 
Siehe Wellenwiderstand.

>Kennt jemand eine einfache Lösung dafür?
>(Das ganze solte relativ schnell sein, d.h. geeignet für Pulse bis zu
>ca. 100 ns herunter.)

Gleichstrom. Ein einfacher 74HC04 packt das locker, wahrscheinlich sogar 
deine PCI-Karte direkt.

MFG
Falk

Autor: sechsnullsechs (Gast)
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Ein TTL/CMOS kann keine 50 Ohm treiben. das sind immerhin 100mA @ 50 
Ohm.
Es gibt aber rabiate MOS Treiber wie der 74F3037, ein 30 Ohm Treiber, 
der braucht noch einen 22 Ohm in Serie. Da ist dann ein 0603 Fehl am 
Platz.

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

>Ein TTL/CMOS kann keine 50 Ohm treiben. das sind immerhin 100mA @ 50
>Ohm.

Wer lesen kann . . .

"Mit Serienterminierung".

Macht 100 Ohm Last, macht bei 3,3V 33mA. Immer noch ein Haufen Holz, 
machen die meisten HC aber mit.

>Es gibt aber rabiate MOS Treiber wie der 74F3037, ein 30 Ohm Treiber,
>der braucht noch einen 22 Ohm in Serie. Da ist dann ein 0603 Fehl am
>Platz.

Solche "rabiaten MOS Treiber " sind aber bisweilen auch mal fix der 
Schuss ins Knie, wenn die arg ungleichmässige HIGh/LOW 
Ausgangswiderstände haben. Siehe

http://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwide...

MFG
Falk

Autor: dc3yc (Gast)
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Ich verwende für solche Aufgaben gerne RS485-Treiber, z.b. den LT485 
oder ähnliche. Gibts bei den diversen Herstellern meist kostenlos als 
Muster...

Servus,
Helmut.

Autor: sechsnullsechs (Gast)
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Serienterminierung mag gut sein, um die Wellen zu daempfen, allerdings 
wird die Amplitude auch kleiner. Bei 3.3V und 50+50 sind's dann noch 
1.6V die ankommen. Wenn das reicht, ist ja gut. Was auch immer der 
Poster machen will ... die 100ns sind eher auf der langsamen Seite.

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

>Serienterminierung mag gut sein, um die Wellen zu daempfen, allerdings
>wird die Amplitude auch kleiner.

NEIN! Artikel lesen und verstehen!

MFg
Falk

Autor: HildeK (Gast)
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Der OP schreibt nur von einem 50-Ohm-Kabel! Wenn beim Empfänger kein 
50-Ohm-Abschluss ist, dann ist Serienterminierung beim Sender die 
richtige Wahl. Dann gibts auch keine Pegelfehler und der Treiber kann 
fast jeder beliebige CMOS-Ausgang sein.

Autor: Matthias (Gast)
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@detlevt und
@sechsnullsechs

Danke für eure Vorschläge habe mir die Datenblätter kurz angesehen. 
Werde wahrscheinlich so ein Baustein einsetzen.

Gibts die F-Typen noch irgendwo?

@falk

5V +- 1V spezifiziert den Eingangsspannungsbereich. D.h. die Spannung 
muss mindestens 4 V und höchstens 6 V sein.

Natürlich kann ich 50 Ohm an einen TTL-Ausgang hängen, aber die Spannung 
ist dann bei weitem nicht mehr 5 V. TTL schafft die nötigen 100 mA 
niemals, wie sechsnullsechs richtig geschrieben hat.

Ob meine PCI-Karte das schafft, habe ich natürlich vor dem Posting 
abgeklärt (sonst würde ich ja nicht fragen). Diese schafft aber maximal 
32 mA.

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

>5V +- 1V spezifiziert den Eingangsspannungsbereich. D.h. die Spannung
>muss mindestens 4 V und höchstens 6 V sein.

Dann nimm einen 74HC04 wie bereits vorgeschlagen, schalte 5 Gatter 
parallel und treibe diese mit dem 6. Gatter. Damit hast du einen 
nichtinvertierenden Treiber mit genug Dampf.

>Natürlich kann ich 50 Ohm an einen TTL-Ausgang hängen, aber die Spannung
>ist dann bei weitem nicht mehr 5 V. TTL schafft die nötigen 100 mA
>niemals, wie sechsnullsechs richtig geschrieben hat.

Welcher Logikeingang hat 50 Ohm Eingangswiderstand und braucht 5V? Wenn 
das Kabel nur 50 Ohm hat dann reicht Serienterminerung und deine 
PCI-Karte.

MFg
Falk

Autor: sechsnullsechs (Gast)
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Mir scheint dies ein TTL/HCMOS Eingang zu sein. Das 50 Ohm kabel ist 
zufaellig da. Die 100ns sind so lang, dass 50 Ohm nicht zwingend noetig 
sein werden. Probieren.
Die F3037 Treiber sind bei Spoerle erhaeltlich, ab xx Stueck, teuer. 
Macht keine Freude.

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

>Mir scheint dies ein TTL/HCMOS Eingang zu sein.

Woran erkennst du das?

>Die 100ns sind so lang, dass 50 Ohm nicht zwingend noetig
>sein werden.

Nööö, das ist egal. Wenn das Kabel 5m lang ist hast du auch bei 100ns 
Pulsen böse Reflexionen. Die ANSTIEGSZEIT ist entscheidend. Siehe mal 
wieder Wellenwiderstand

> Probieren.
>Die F3037 Treiber sind bei Spoerle erhaeltlich, ab xx Stueck, teuer.
>Macht keine Freude.

Und ist wahrscheinlich das falsche Arzneimittel.

MfG
Falk

Autor: Matthias (Gast)
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Das hat sich ja zu einer angeregten Diskussion entwickelt.

Ich muss einiges klar stellen:

Es handelt sich nicht nur um ein 50 Ohm Kabel, sondern auch um einen 50 
Ohm ABSCHLUSS. Dieser ist fest im Gerät montiert, ich kann daran also 
nichts ändern.

Die Anstiegszeit muss gemäss Datenblatt kleiner als 6 ns sein.

Die ganze Kette vom Treiber über das Kabel bis zum Abschluss, soll alles 
eine Impedanz von 50 Ohm haben. Damit keine Reflexionen auftreten.

Es handelt sich um KEINEN TTL-Eingang. Das Signal wird Zwecks 
Potentialtrennung transformatorisch eingekoppelt.

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

>Es handelt sich nicht nur um ein 50 Ohm Kabel, sondern auch um einen 50
>Ohm ABSCHLUSS. Dieser ist fest im Gerät montiert, ich kann daran also
>nichts ändern.

Was für ein Gerät und was für ein Eingang ist es dann?

>Die Anstiegszeit muss gemäss Datenblatt kleiner als 6 ns sein.

Schafft die HC-Familie gerade noch so.

>Die ganze Kette vom Treiber über das Kabel bis zum Abschluss, soll alles
>eine Impedanz von 50 Ohm haben. Damit keine Reflexionen auftreten.

<klugscheiss>
Wenn der Treiber auch 50 Ohm Ausgangswiderstand hat, dann muss er 10V 
liefern, damit am Ende 5V ankommen.
</klugscheiss>

MFg
Falk

Autor: Matthias (Gast)
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Es ist mir auch klar, dass die Leerlaufspannung > 5V sein muss. Die 5V 
müssen dann bei angeschlossenem Abschluss anliegen.

Es handelt sich um den HV1000 Pulse Generator von DEI.

Datenblatt:
http://www.directedenergy.com/pdf/hv1000_data_sheet.pdf

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

>Es handelt sich um den HV1000 Pulse Generator von DEI.

Du willst den Gate Eingang ansteuern, nicht wahr? OK, da braucht man 
scheinbar schon bissel Dampf.

Also, die HC haben bei 6V Vcc ca. 30 Ohm Ausgangswiderstand. Wenn man 5 
Gatter parallel schaltet macht das ~6 Ohm. Der Spannungsteiler aus 50+6 
Ohm macht bei 6V Versorgungsspannung ca. 5,3V, bei 5V Vcc immerhin noch 
4,4V. Das sollte klappen.

MFG
Falk

Autor: Matthias (Gast)
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@ falk

>Du willst den Gate Eingang ansteuern, nicht wahr?

ja genau.

Wie genau muss ich den 50 Ohm Widerstand einbauen?

1) In Serie mit den Ausgängen (der parallel geschalteten Gatter)?

--------
       ¦----¦
       ¦----¦       ----------
74HC04 ¦----¦-------¦ 50 Ohm ¦-----------
       ¦----¦       ----------
       ¦----¦
--------


2) Zwischen den Ausgängen und GND?

--------
       ¦----¦
       ¦----¦
74HC04 ¦----¦--------¦----------------------
       ¦----¦        ¦
       ¦----¦        ¦
--------             ¦
                  -------
                  ¦     ¦
                  ¦ 50  ¦
                  ¦ Ohm ¦
                  ¦     ¦
                  -------
                     ¦
                     ¦
                     ¦
                  -------
                    ---
                     -

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

>Wie genau muss ich den 50 Ohm Widerstand einbauen?

GAR NICHT! Der ist im Gate Eingang drin!

MFG
Falk

Autor: Matthias (Gast)
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Müssen nicht beide Enden der Leitung mit dem Wellenwiderstand 
abgeschlossen werden?

Wenn ich auf der einen Seite direkt den 74HC04 anschliesse, dann ist 
doch diese Seite mit 6 Ohm (wie du berechnet hast) abgeschlossen, statt 
mit 50 Ohm.

Führt dies nicht zu ungewollten Reflexionen?

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

>Müssen nicht beide Enden der Leitung mit dem Wellenwiderstand
>abgeschlossen werden?

Nein. Siehe Wellenwiderstand. Dein Aufbau arbeitet mit 
Parallelterminierung am Empfänger.

>Wenn ich auf der einen Seite direkt den 74HC04 anschliesse, dann ist
>doch diese Seite mit 6 Ohm (wie du berechnet hast) abgeschlossen, statt
>mit 50 Ohm.

Ist OK.

>Führt dies nicht zu ungewollten Reflexionen?

Nö.

MFG
Falk

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