CP2102 - USB Connector für Analogsignale wenn disconnected

Bert S. OP #7321113
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Hi,

Ich habe einen CP2102N (https://eu.mouser.com/datasheet/2/368/cp2102n_datasheet-1634912.pdf) und möchte wenn der USB Stecker nicht mit einem PCB verbunden ist, über ADC auf D+, D- und ID einen Sensor mit USB Connector anstecken und auslesen. Der Analogsensor ist sehr empfindlich (ADS1293 (https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1293.pdf?HQS=dis-mous-null-mousermode-dsf-pf-null-wwe&ts=1674035636558&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.mouser.ch%252F)) und sollte möglichst keinen Leckstrom zum CP2102 haben.

Nun frage ich mich, wie ich D+ und D- am besten komplett entkopple, da diese wie es scheint einen Pull-Up auf VIO haben? Gibt es da irgendwelche Analog Switches, um die beiden Leitungen auf >1GOhm zu bringen?

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Émile Gast #7321151
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Das ist keine gute Idee, die USB-Datenleitungen sind aufgrund ihrer Timinganforderungen nur äußerst schlecht durch irgendwelche Analogschalter o.ä. zu leiten.

Welches Problem willst Du lösen, wieso willst Du ausgerechnet den USB-Anschluss für so etwas missbrauchen?

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Programmierer Gast #7321158
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Benutze einen USB OTG fähigen Mikrocontroller statt des CP2102 und verpasse dem Sensor einen USB Device fähigen Mikrocontroller. Dann kannst du den Sensor als gewöhnliches USB-Gerät ansteuern.

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Programmierer Gast #7321177
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Alternativ den ADS1293 in den Sensor integrieren und die SPI-Leitungen durch die USB-Buchse schleifen. Dann ist das Umschalten der USB-Leitungen nicht mehr so kritisch, weil SPI ja relativ robust ist (im Gegensatz zum Signal der ECG-Elektroden). Du brauchst dann wohl eine USB3 bzw. USB-C-Buchse um genug Leitungen zu haben. Auch hier könnte ein USB-fähiger Mikrocontroller helfen; um den Sensor anzusteuern schaltest du die USB-Peripherie ab (dadurch werden die USB-Pins hochohmig) und verwendest stattdessen SPI. Ggf. die USB-Pins und SPI-Pins des Controllers parallel schalten. Erspart den Analog-Umschalter.

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Bert S. OP #7321220
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Émile schrieb:

Das ist keine gute Idee, die USB-Datenleitungen sind aufgrund ihrer Timinganforderungen nur äußerst schlecht durch irgendwelche Analogschalter o.ä. zu leiten.

Das war auch mein erster Gedanke. Die Elektroden gibt es direkt mit USB Anschluss und einige Firmen auf dem Markt machen es ebenfalls so, dass der USB ebenfalls für den Sensor gebraucht wird, wenn kein PC angeschlossen ist.

Ich finde im Datenblatt des CP2102 nicht wirklich etwas zur Eingangsimpedanz, wenn ich er keine Power hat. Evtl. muss man da gar keinen Analogschalter verwenden.

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Bert S. OP #7321223
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Programmierer schrieb:

Alternativ den ADS1293 in den Sensor integrieren und die SPI-Leitungen durch die USB-Buchse schleifen. Dann ist das Umschalten der USB-Leitungen nicht mehr so kritisch, weil SPI ja relativ robust ist (im Gegensatz zum Signal der ECG-Elektroden). Du brauchst dann wohl eine USB3 bzw. USB-C-Buchse um genug Leitungen zu haben.

Die Sensoren / Elektroden gibt es schon so auf dem Markt, daher auch diese Lösung.

Programmierer schrieb:

Benutze einen USB OTG fähigen Mikrocontroller statt des CP2102 und verpasse dem Sensor einen USB Device fähigen Mikrocontroller. Dann kannst du den Sensor als gewöhnliches USB-Gerät ansteuern.

Ja wäre evtl. eine Möglichkeit, dann den USB umkonfigurieren, wenn kein PC angeschlossen.

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Émile Gast #7321282
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Bert S. schrieb:

Die Sensoren / Elektroden gibt es schon so auf dem Markt, daher auch diese Lösung.

Magst Du mal ein Beispiel dafür verlinken, so recht kann ich das nicht glauben, daß da USB-Stecker für etwas völlig anderes missbraucht werden. Sowas ist doch Frickelpfusch.

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Émile Gast #7321375
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Bert S. schrieb:

Angehängt mal diese Elektroden.

Das ist kein Link, sondern ein Screenshot, auf dem man wenig erkennt.

Was man aber erkennt, ist, daß das irgendein proprietärer Kram für irgendein sehr spezielles Gerät ist.

Gibt es einen Grund, warum Du Elektroden für genau dieses sehr spezielle (und bislang namenlose) Gerät verwenden musst?

Damit machst Du Dir doch nur das Leben schwer. Wenn Du ein kommerzielles Produkt entwickeln willst, wird der Hersteller dieser Elektroden ganz sicher nicht entzückt sein, wenn Du seine Spezialteile für Dein (Konkurrenz-?) Produkt nutzen willst.

Butter bei die Fische: Was ist das, und was soll das werden?

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