Hallo, ich entwerfe gerade eine Schaltung, wo ein analoges Signal (VGA-Farbdaten) von mehreren AD-Wandlern ausgewertet werden soll. Nun ist folgende Frage aufgekommen: Angenommen meine Schaltung ist noch ausgeschaltet, aber es liegt bereits eine Analogspannung an den ADC-Eingängen an - kann das den AD-Wandler beschädigen? Ich kann als Entwickler ja nicht sicherstellen, in welcher Reihenfolge jemand die Geräte einschaltet... In den Datenblättern der meisten Chips findet man ja eine Angabe wie: Vin,min = -0.5V Vin,max = 0.5V * Vcc Wenn Vcc nun durch das Abtrennen des Netzteils potentialfrei ist, GND aber über den VGA Anschluss noch vorhanden, wie reagiert dann ein Chip auf eine Spannung an seinen Eingängen? Viele Grüße, André
> Vin,max = 0.5V * Vcc Das sollte wohl ein Plus sein... > wie reagiert dann ein Chip auf eine Spannung an seinen Eingängen? Diese Bedingung wird verletzt: Vin,max = 0.5V + Vcc Üblicherweise geht dann irgendeine dünne SiliziumOxid Schicht kaputt und sorgt dafür, dass der Chip sein Geld nicht mehr wert ist. Oder eine interne Schutzdiode beginnt zu leiten. Wenn die dann überlastet wurde, tritt wieder der erste Fall in Kraft. Du solltest (insbesondere bei [hochohmigen] AD-Wandlereingängen) extern Schutzdioden gegen GND und Vcc und einen passenden Vorwiderstand vorsehen...
Ich habe die angehängte Schutzschalung verwendet und sie funktioniert tadellos. Vielleicht hilft's. Gruß Frank
Man sollte bedenken, daß VGA-Signale ziemlich schnell sind. Wenn André wirklich jeden Bildpunkt einzeln auswerten möchte, wird das nicht einfach und schon gar nicht hochohmig am Eingang klappen. Erste Infos http://de.wikipedia.org/wiki/VGA_(Anschluss)
Lothar Miller schrieb: >> Vin,max = 0.5V * Vcc > Das sollte wohl ein Plus sein... Oh, ja - kleiner Tippfehler, große Auswirkung ;-) Vielen Dank für die schnellen Antworten! Da hatte ich ja den richtigen Verdacht, dass dort Gefahr droht... Mit der vorgestellten Schutzbeschaltung würde ich mir wirklich Sorgen wegen der Geschwindigkeit machen, mit der ich die Video-Daten auswerten muss. Kennt Ihr vielleicht einen schnellen Operationsverstärker den ich als nichtinvertierenden Verstärker mit V=1 einsetzen könnte und dessen Eingänge gegen diesen Fall geschützt sind? Das H-Sync und V-Sync (digitale VGA Signale) wollte ich über diesen Pegelwandler laufen lassen: 74LVX125 http://www.fairchildsemi.com/ds/74%2F74LVX125.pdf Dem guten Stück scheint es nämlich nichts auszumachen, wenn ohne Vcc eine Spannung an den Eingängen anliegt. Ist aber leider nur für digitale Signale ausgelegt... Dann bleibt mir wohl als realer Schutz wohl nur drei kleine Relais zwischen die VGA Leitungen und den AD-Wandler zu packen... Mit Sicherheit meine ich natürlich nur den speziellen Fehlerfall - gegen Spannungsspitzen hilft das leider nicht :-)
Schau einfach mal nach wie Millionen von Monitoren+ VGA-Adapter das verkraftet haben. Im einfachsten Fall sind ausreichend Masseanschlüsse am VGA-Stecker, die rechtzeitig Kontakt geben und die Eingänge niederohmig genug.
oszi40 schrieb: > Schau einfach mal nach wie Millionen von Monitoren+ VGA-Adapter das > verkraftet haben. Im einfachsten Fall sind ausreichend Masseanschlüsse > am VGA-Stecker, die rechtzeitig Kontakt geben und die Eingänge > niederohmig genug. Naja, ich weiß nicht welche Schutzbeschaltungen so ein Monitor hat... Die werden die VGA-Anschlüsse doch wahrscheinlich auch nicht direkt an den Bildcontroller legen, oder? Bei dem Teil mit den Masseanschlüssen und niederohmigen Eingängen kann ich Dir grad nicht so recht folgen. Kannst Du das bitte etwas näher erläutern, was Du damit meinst?
André Wippich schrieb: > Die werden die VGA-Anschlüsse doch wahrscheinlich auch nicht direkt an > den Bildcontroller legen, oder? Wo sollen die denn sonst hin? Ältere Geräte haben nicht mal einen Bild-Controller, die haben das tatsächlich noch analog zusammengefrickelt.
Andreas K. schrieb: > André Wippich schrieb: >> Die werden die VGA-Anschlüsse doch wahrscheinlich auch nicht direkt an >> den Bildcontroller legen, oder? > > Wo sollen die denn sonst hin? Ältere Geräte haben nicht mal einen > Bild-Controller, die haben das tatsächlich noch analog > zusammengefrickelt. Ich wäre jetzt davon ausgegangen, dass zumindest noch eine Filterschaltung (z.B. mit OPs oder extra dafür vorgesehenen ICs) mit im Signalpfad liegen, um die Bildsignale vor der digitalen Weiterverarbeitung aufzubereiten. Die könnten gleichzeitig dann auch eine Schutzfunktion ausüben. Ob das Modell nun analog oder digital ist, spielt dabei doch eigentlich auch keine Rolle. Wenn die VGA Signale direkt auf einen OP gehen, muss dieser ja auch vor Schäden geschützt werden. Ich hab leider noch keinen Monitorschaltplan in den Händen gehalten - wäre echt mal interessant zu wissen, ob tatsächlich wie von Dir vermutet eine direkte ungefilterte Verbindung zwischen dem VGA Anschluss und der Bildsteuerung besteht.
André Wippich schrieb: > Andreas K. schrieb: >> André Wippich schrieb: >>> Die werden die VGA-Anschlüsse doch wahrscheinlich auch nicht direkt an >>> den Bildcontroller legen, oder? >> >> Wo sollen die denn sonst hin? Ältere Geräte haben nicht mal einen >> Bild-Controller, die haben das tatsächlich noch analog >> zusammengefrickelt. > > Ich wäre jetzt davon ausgegangen, dass zumindest noch eine > Filterschaltung (z.B. mit OPs oder extra dafür vorgesehenen ICs) mit im > Signalpfad liegen, um die Bildsignale vor der digitalen > Weiterverarbeitung aufzubereiten. Die könnten gleichzeitig dann auch > eine Schutzfunktion ausüben. Eine Schutzbeschaltung (ESD) wird da bestimmt drin sein, aber digitale Weiterverarbeitung? Damals als es nur Röhrenkübel gab, gab es keine digitale Weiterverarbeitung. > Ich hab leider noch keinen Monitorschaltplan in den Händen gehalten - > wäre echt mal interessant zu wissen, ob tatsächlich wie von Dir vermutet > eine direkte ungefilterte Verbindung zwischen dem VGA Anschluss und der > Bildsteuerung besteht. Glaube ich nicht. Wie soll der Monitor sonst den ESD Test bestehen...
Simon K. schrieb: > Glaube ich nicht. Wie soll der Monitor sonst den ESD Test bestehen... Wenn dann dürfte das nicht viel anderes sein als die oben vorgeschlagene Variante mit den Z-Dioden, sehr viel ESD verträgt der Eingang nicht, deswegen ist der Stecker auch mit voreilender Schirmung gebaut. Viel ist auf einem PCB eines Fernsehers/Monitors (die alten) wirklich nicht drauf, die sind gerne auch noch mit regulären Durchsteck-Bauteilen bestückt, mit verbrecherisch viel Platz zwischen den Bauteilen. Ein OP-Amp als "Sollbruchstelle" einfügen dürfte weder der Signalqualität noch der Verlässlichkeit des Geräts zuträglich sein, kaputt wäre es hinterher sowieso.
Simon K. schrieb: > Glaube ich nicht. Wie soll der Monitor sonst den ESD Test bestehen... Du wirst doch nicht beim eingeschalteten Gerät auf die Pins schießen, wenn in der Bedienungsanleitung ausdrücklich drin steht daß die Stecker nur bei ausgeschaltetem Gerät gesteckt werden dürfen oder gar ein ESD-bapperl drauf ist. ;-) Bei ESD wird nur auf die Stellen geschossen die bei "normalen Bedienvorgängen" mit den Fingern oder Einstellwerkzeugen erreicht werden können. (Bei metallischen Steckern also oft nur der Schirm). http://www.elmac.co.uk/pdfs/ESD_considerations.pdf Gruß Anja
Anja schrieb: > wenn in der Bedienungsanleitung ausdrücklich drin steht daß die Stecker > nur bei ausgeschaltetem Gerät gesteckt werden dürfen Daran ist Netzteil im Gerät schuld, die verbinden gerne die Primär- und die Sekundärseite mit einem kleinen Y-Kondensator, zur Entstörung. Allerdings kann man so auch die Sekundärseite mit Spannung beaufschlagen, je nachdem wierum man den Stecker einsteckt. Gut, kein merklicher Strom, aber für Halbleiter könnte es reichen.
Hallo die Schaltung von Frank ist ok. Wenn die 5V nicht da sind leitet die obere Diode bei ca. 0,3V. Die 10k klappen aber nicht im Videosignalweg ( zu hochohmig ). PS: die 5V ( 0V )sind relativ niederohmig da ja die restliche Schaltung daran hängt inkl. Cs.
Welchen Zweck/Effekt hat der Widerstand R21 vom Messsignal zu +5V ? Im Prinzip belastet er doch nur die Quelle. Sehe ich das richtig, dass im Prinzip bei ausreichender Leistung der Quelle (Diodensperrstrom) bei kleinen Frequenzen <1000Hz (Diodenkapazitäten) die Schaltung das Signal nicht negativ beeinflusst? Event. sollte man diese Problamatik noch zum ADC Tutorial hinzufuegen. gruss Axel
Hallo Axel, die eigentliche Schutzschaltung besteht aus D11, D12 und R20. D11 und D12 leiten die um 0,3V zu hohen bzw. 0,3V zu niedrigen Spannungen ab (0,3V wegen der verwendeten Schottky-Dioden) und R20 begrenzt den Strom. R21 ist Teil eines Spannungsteilers, weil dieser Schaltungsausschnitt aus einer Temperaturmessschaltung mit einem KTY81 stammt. Gruß Frank
Ah ok Vielen Dank Frank! gruss Axel
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