kleinen Wechselstrom mit MOSFET schalten

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>und mein zu schaltendes Signal hat +/-0,5mA.

Spannung? Massebezug oder galvanisch getrennt?

> Ist meine Idee überhaupt Realisierbar?

Sicher.

> und müsste ich dazu zwei antiparallel geschaltete MOSFET
>nehmen?.

Antiseriell.

MfG
Falk

@Heiner

Ich hab versucht es in einem Blockschaltbild zusammenzufassen. Das RTS 
Signal ist ein Steuersignal für ein HART-Modem. Da es eine negative 
Logik hat, habe ich es über ein Nicht-Gatter invertiert, dieses 
funktioniert auch schon. Das RTS Signal hat einen 3V Pegel und soll den 
MOSFET schalten. Das HART-Modem sendet ein FSK-Signal aus was soviel 
bedeutet das es eine digitale Null mit einer 2,2kHz Schwingung kodiert 
wird und eine digitale 1 mit einer 1,2kHz Schwingung. Das Modem sendet 
ein nicht wie ich beschrieben habe ein +/-0,5mA Signal, sondern ein 
Spannungsignal mit 300mV welches ich über eine Bürde von 270Ohm in meine 
Stromschleife einkoppel.

Mein Problem ist wenn der Ausgang meines Modem nicht nach dem Sende 
weggeschaltet wird, zerstört er mit mein Anwortsignal vom Gerät mit dem 
ich kommuniziere und ich kann kein brauchbares Signal mehr abgreifen. 
Sobald ich den Ausgang ausschalten ... derzeit über ein Relais habe ich 
eine saubere und stabile Kommunikation.

@falk

Wie oben geschrieben habe ich ein 300mV Signal welches in eine 
Stromschleife eingekoppelt wird. Diese ist galvanisch getrennt von Rest 
der Schaltung

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>Wie oben geschrieben habe ich ein 300mV Signal welches in eine
>Stromschleife eingekoppelt wird. Diese ist galvanisch getrennt von Rest
>der Schaltung

Da musst du schon einen kleine Schatplan posten, dein Blockschaltbild 
reicht nicht.

@falk

Ich hoffe so ist er besser

@richie

Da es die Ankopplung des Modems ein Teil meiner Abschlussarbeit ist 
würde ich lieber eine diskrete Schaltung statt eines IC verwenden. Aber 
eine 4066 kann man ja auch diskrete aufbauen. Danke.

@hinz
Warum ein Photomos statt eines 4066?

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>Ich hoffe so ist er besser

ja.

>Da es die Ankopplung des Modems ein Teil meiner Abschlussarbeit ist
>würde ich lieber eine diskrete Schaltung statt eines IC verwenden.

Warum? Denkst du, das ist ingenieursmäßiger?

>Aber eine 4066 kann man ja auch diskrete aufbauen. Danke.

Machbar, aber nicht sinnvoll.

Wahrscheinlich reicht ein P-Kanal MOSFET ala BSS84 oder N-Kanal ala 
BSS123. Kommt ein wenig auf den Ausgang des HART-Modems an.

>Warum ein Photomos statt eines 4066?

Quark, kein Mensch baut HART-Modems mit Photomos, allein vom 
Stromverbrauch unmöglich.

MFG
Falk

P S Die richtig gute Lösung wäre eher, das Hartmodem mach dem Senden auf 
inaktiv/Tristate zu schalten. Ich bin sicher, das geht.

@falk

nein, das es ingenieursmäßiger ist darum geht es mir nicht, allerdings 
könnte ich dann auf die Schaltung in der schriftlichen Ausarbeitung 
besser eingehen. Das Nicht-Gatter habe ich auch bereits mit einer 
einfachen Transistorschaltung realisiert. Im späteren Aufbau würde ich 
eh ein 4066 und ein Nicht-Gatter verwenden, da dies auch der Produktion 
zu gute kommt.

Inwiefern auf den Ausgang des HART-Modem? Aber soweit wie ich es bis 
jetzt gefunden habe schaltet sich der Ausgang leider nicht einfach aus, 
der Hersteller hat in Beschaltungsbeispiel auch ein Schalter vorgesehen 
allerdings nur als Blockschaltbild und daher experimentiere ich gerade 
ein wenig um eine schöne Lösung zu finden

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>Inwiefern auf den Ausgang des HART-Modem?

So wie ich es scheibe!

> Aber soweit wie ich es bis
>jetzt gefunden habe schaltet sich der Ausgang leider nicht einfach aus,
>der Hersteller hat in Beschaltungsbeispiel auch ein Schalter vorgesehen

Wo? Datenblatt?

>allerdings nur als Blockschaltbild und daher experimentiere ich gerade
>ein wenig um eine schöne Lösung zu finden

@  hinz (Gast)

>offensichtlich nicht. Ein kleines PhotoMOS-Relais benötigt weniger als
>1mA Steuerstrom.

Was mal schlappe 25% des verfügbaren Stroms einer 4-20mA Stromschleife 
ausmacht. Viel Spass.

MfG
Falk

@  hinz (Gast)

>Der uC hat doch keine 4..20mA Schnittstelle.

Woher weißt du das? Für mich sieht es so aus, als ob der uC von der 
Stromschnittstelle versorgt wird.

Egal, es gibt keinerlei Grund für Photomos, es muss hier rein gar nix 
galvanisch getrennt werden, bestenfalls das Potential beachtet werden.

MfG
Falk

@falk
Das sich der Ausgang nicht einfach ausschaltet weiß ich aus dem 
Datenblatt und aus einem Gespräch mit einen Servicemitarbeiters des 
Herstellers. Die Äußerung von dem Herren war sinngemäß <Ja, da brauchen 
sie noch einen Schalter zwischen.

Der µC hat seine eigene Spannungsversorgung mit 3V, die Stromschleife 
wird also nicht zur Spannungsversorgung der Schaltung genutzt angedacht 
dies in einen späteren Entwicklungsstadium zu tuen ist es auch nicht.

1mA wären also machbar, das Relais zieht derzeit ja auch weit über 1mA 
an Schaltstrom. Auch muss das Potenzial der Stromschleife nicht 
berücksichtigt werden und eine galvanische Trennung ist nicht nötig das 
das spätere Gesamtgerät über einen Akku versorgt wird was auch der Grund 
ist warum ich weniger Strom als in der derzeitig funktionierenden 
Schaltung verbrauchen will.

Dein HART-Modem hängt ja am gleich GND wie dein uC, wahrscheinlich auch 
auch den gleichen 3V3 oder 5V. Also muss man nur für einen 
Tristateausgang sorgen. 74HC125 kann das, gibt es ggf. auch als 
Einzelgatter. Und da dessen Enable Low aktiv ist, fällt sogar dein 
Inverter raus ;-) Von der Treiberleistung sollte das auch reichen.

MFG
Falk

Ja das Modem sowie der µC nutzen die selbe 3V3 Versorgung und die Masse 
ist auch dieselbe.

Leider versteh ich gerade nicht wie ich das Schalten soll. Ich habe 
gerade mal versucht mit ein Tristate Baustein zu verstehen(Leider findet 
sowas wärend des Studium immer keine Erwähnung). Wenn ich das Richtig 
verstehe nutze ich dann mein RST direkt als Enable, da er ja wie du 
beschrieben hast Low-Aktiv ist und mein FSK_OUT als Eingang und gehe mit 
dem Ausgang an den Stromausgang.

Verstehe ich dich richtig.
Sry, das ich euch so fordere

Genau so.

Gut, dann hab ich es verstanden.
Ich war nur verwirrt da ich in dem Artikel das so verstanden habe als ob 
ich nur ein Logikpegel schalten kann und bin deshalb davon ausgegangen 
das ich damit ein 3V3 Signal schalten kann und er meine 300mV nicht als 
erkennt.

Vielen Dank für die Hilfe
insbesondere an Falk

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>Ich war nur verwirrt da ich in dem Artikel das so verstanden habe als ob
>ich nur ein Logikpegel schalten kann und bin deshalb davon ausgegangen
>das ich damit ein 3V3 Signal schalten kann

Das ist auch so.

>und er meine 300mV nicht als erkennt.

Hmm, ich glaub irgendwie nicht, das dort wirklich nur 300mV Amplitude 
rauskommen. Wenn doch, muss ein Analogschalter her, wurde ja schon 
mehrfach gesagt. 4066 & Co. 74HC4066 würde ich empfehlen. Gibt es auch 
von Maxim & Co als Einzelgatter.

MfG
Falk

Also gemessen kommen wirklich nur 300mV raus und leider finde ich es im 
Datenblatt leider nicht mehr zumindest gerade ist es auch dort so 
angegeben.

Dann werde ich wohl auf einen Analogschalter zurückgreifen und damit die 
Schaltung realisieren.

Vielen Dank

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>Also gemessen kommen wirklich nur 300mV raus und leider finde ich es im
>Datenblatt

Welches? Link?

Wenn dort WIRLICH nur 300mV gegen Masse rumzappeln, könnte ein einfacher 
N-Kanal MOSFET reichen, ala BSS123. Einfach Gate an RTS, Source an den 
Ausgang vom HART-Modem, Drain an den Kondensator.

MFG
Falk

So nun hab ich das richtige:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/DS8500.pdf
leider weiß ich nicht wie ich hier sinnvoll verlinke .. aber in den 
Datenblatt finden man die 400-600Vpp FSK_OUT.

Ich dachte ja auch erst an einen einfachen N-Kanal MOSFET aber gibt es 
da nicht probleme mit der negativen Halbwelle das Signal hat ja 
keinerlei DC offset

MFG
Benedikt

Entschuldigung ich meine mV nicht V ... das war ein Tippfehler.

Leider hat es keinen Offset, bzw ist er nicht so hoch das er bei den 
Messungen aufgefallen ist. Ich habe gerade mal nachgemessen und konnte 
keinen feststellen.

Ja es soll mal in Serie, wenn auch Kleinserie gefertigt werden, mein 
Part ist allerdings gerade die Bastelei einer Schaltung die mal 
gefertigt werden soll, bzw. das Erfahrung sammeln mit diesem Modem.

Ich nehme an das Sie ein Kondesator in Reihe geschaltet haben. Aus den 
mir zur Verfügung stehenden Datenblättern kann ich dies allerdings nicht 
mit Sicherheit sagen.

Ob das Bauteil ein wenig teurer ist, ist weniger das Problem. Wichtig 
ist das es nur das macht was ich brauche und das der Stromverbrauch 
nicht sonderlich hoch ist, da es wie gesagt ein tragbares Gerät werden 
soll, also mit Akku.
Außerdem treibt der µC auch nicht so wirklich viel Strom.

@  Benedikt D. (benedikt_d)

>Leider hat es keinen Offset,

Glaub ich nicht. Der IC wird nur mit 3V3 versorgt, und an Trick wie 
Ladungspumpen glaub ich dort auch nicht.

> bzw ist er nicht so hoch das er bei den Messungen aufgefallen ist.

Hast du DIREKT am IC Ausgang gemessen? Oszi auf DC-Kopplung eingestellt?

> Ich habe gerade mal nachgemessen und konnte keinen feststellen.

Miss noch einmal.

>Ja es soll mal in Serie, wenn auch Kleinserie gefertigt werden, mein
>Part ist allerdings gerade die Bastelei einer Schaltung die mal

Bastelei? Produktion? Die Begriffe stehen diametral gegenüber.

>gefertigt werden soll, bzw. das Erfahrung sammeln mit diesem Modem.

Ich nehme an, dass der DAC einen Offset ausgibt, im Idealfall VCC/2. 
Dort wird dann der Sinus aufmoduliert. Und ich glaube nicht, dass man 
den einfach so wie du in deiner Skizze per Kondensator auf die 
Stromschreibe geben kann, denn im Datenblatt steht was von 30kOhm Last 
als minimalem Widerstand. Da muss also so oder so noch ein Verstärker 
her.

MFG
Falk

Mal nach HART modem gegoogelt? Schade.

http://www.elektronikpraxis.vogel.de/analogtechnik/articles/290018/

http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4676

Man nehme einen linearen Verstärker/OPV mit Enable Eingang. Den 
Verstärker braucht man so oder so.

MfG
Falk

Nach HART gegoogle habe ich....

Zum elektonixpraxis.vogel ... das Beschaltungsbeispiel ist für ein 
HART-Slave am HART-Master ist kein externer DAC vorhanden da dieser 
keine Messdaten senden muss.

zum zweiten Post... laut Maxim Techniker ... Aussage von heute sind die 
300mV  ausreichend und ein Verstärker(10x) bereits im aktuellen Chip 
vorhanden

Bestätigt wird dies durch meine derzeit funktionierende Schaltung und 
die gleich große Amplitude des Antwortgerätes welche mir ja bereits 
antwortet ... es geht ja nur darum das Relais zu ersetzten...

neue messung... dc kopplung am ausgang des chip .. also dessen pin gegen 
masse das chips ergibt kein dc anteil und 265mV AC signal