Hallo liebe Experten! Ich bin auf der Suche nach einer genialen Schaltungsidee. Hier erstmal mein Problem: Aufgrund von EMV Anforderungen muss ich bei einem PWM Ausgang die Flanken verschleifen. Möglichst beide Flanken gleich! Und es darf nix kosten!!! Zur Lösung des Problems dachte ich an eine NPN open-collector-Stufe. Da sind aber die Flanken nicht gleich. Also habe ich einen Emitterfolger mit einem PNP Transistor aufgebaut und die Flanken an der Basis verschliffen. Da Stimmt dann zwar die Signalform, aber die Pegel werden nicht eingehalten. Gibt es eine Emitterfolger-Schaltung ohne bzw. mit wenig Spannungsverlust über Uce? MfG Marc
>Und es darf nix kosten!!!
Lass die PWM auch noch weg. So hast du Geld gespart und bekommst vom
BWLer ne Prämie.
Ja aber auch keinen Auftrag vom Kunden! ;-) Also es soll möglichst wenig kosten. OPV ist schon tabu...
Achso, beim Empfänger sitzt ein Pullup von 2,2k gegen +5V. Wenn ich jetzt also nur einen RC-Tiefpass nehme stimmen die Pegel nicht mehr.
Marc schrieb: > Aufgrund von EMV Anforderungen muss ich bei einem PWM Ausgang die > Flanken verschleifen. Möglichst beide Flanken gleich! Ein Widerstand kann das (zusammen mit einem Kondensator). Oder eine Spule. Kurz: du willst ein Filter... > Aufgrund von EMV Anforderungen muss ich bei einem PWM Ausgang die > Flanken verschleifen. Ich tippe erst mal auf "schlechtes Layout"... ;-) > Achso, beim Empfänger sitzt ein Pullup von 2,2k gegen +5V. Wenn ich > jetzt also nur einen RC-Tiefpass nehme stimmen die Pegel nicht mehr. Dann mach noch einen Pulldown mit 2k2 dazu... Im Ernst: ohne die Schaltung kann doch keiner was Sinnvolles sagen. Natürlich kannst du mit einem RC-Glied nichts ausrichten, wenn du am anderen Ende eine asymmetrische Belastung hast...
Marc schrieb: > Aufgrund von EMV Anforderungen muss ich bei einem PWM Ausgang die > Flanken verschleifen. Möglichst beide Flanken gleich! Und es darf nix > kosten!!! Welch herrlich präzise Angaben. Wie sehen die Flanken aus? Welche max. Anstiegsgeschwindigkeit sollen sie haben? dann Ferritperle kleine Drossel ... Vieleicht einfach mal ein Scope in die Hand nehmen, lernen wie man das richtig bedient und messen. Dann vieleicht einfach mal mit einfachsten Mitteln wie oben genannt nochmal messen.
Marc schrieb: > Also es soll möglichst wenig kosten. Hauptsache, die Recherchekosten übersteigen irgendwann das zehnfache, als eine manierliche Lösung. Ich kenne das. So eine Überlegung darf man bei Stückzahlen größer als eine Million anstreben, sonst besser eher nicht.
Marc schrieb: > Gibt es eine Emitterfolger-Schaltung ohne bzw. mit wenig > Spannungsverlust über Uce? zwei Emitterfolger hintereinander. Der erste mit pnp schiebt das Signal ca. 0,7V nach oben, der zweite mit npn schiebt es um annähernd denselben Wert zurück. Die komplementären Transistoren gibt es als Paar in schnucklig kleinen Gehäusen. Allerdings muss der Emitterwiderstand der ersten Stufe an eine Versorgung gehen, die mindestens 0,7V über deinem ersten Ausgangspegel liegt. Und statt des Pullups am Empfänger bräuchtest du einen Pulldown, der als Emitterwiderstand für die zweite Stufe arbeitet. Ob das der eleganteste Weg ist, um die Flanke zu verschleifen, bleibt fraglich.
Marc schrieb: > Achso, beim Empfänger sitzt ein Pullup von 2,2k gegen +5V. Wenn ich > jetzt also nur einen RC-Tiefpass nehme stimmen die Pegel nicht mehr. Man kann den Kondensator ja auch gegen ein halbes VCC Potential verschalten... Im ernst, ohne mal konkrete Angaben auf den Tisch, welcher Ausgangstreiber die PWM erzeugt, welche Flankensteilheiten im Spiel sind und was Du bezwecken willst, kann keiner wirklich helfen.
>Aufgrund von EMV Anforderungen muss ich bei einem PWM Ausgang die >Flanken verschleifen. Bist du sicher? Könnte auch Abstrahlung von Common-Mode-Noise durch unsaubere Masseführung sein. >Möglichst beide Flanken gleich! Wieso? >Und es darf nix kosten!!! Das wird wohl der Grund für die Probleme sein. Weil die bisherige "Lösung" auch nix kosten durfte? >Achso, beim Empfänger sitzt ein Pullup von 2,2k gegen +5V. Wie wäre es zwischendurch mal mit einem Schaltplan oder irgendwelchen aufschlußreichen Infos, damit wir nicht herumraten müssen?
Angehängte Dateien:
-
Sheet_PNP.png
12 KB -
Signal_PNP.png
16 KB
Danke erstmal für die vielen Meldungen! Hier nun der Schaltplan und die Simulationsergebnisse meines Emitterfolgers mit PNP Transistor. R100 und C100 sind fest vorgegeben. Die Pegel sollen so nah wie möglich an GND bzw. 5V heran. Die Flankensteilheit soll zwischen 1µs und 250µs betragen.
Marc schrieb: > Die Pegel sollen so nah wie möglich an GND bzw. 5V heran. Wie dicht der Ausgang an die 5V herankommt, hängt bei deiner Schaltung einzig und alleine von der Lastimpedanz ab, die in deiner Simulation noch fehlt. Marc schrieb: > Die Flankensteilheit soll zwischen 1µs und 250µs betragen. Was meinst du mit den Zeiten? Die Steilheit würde man üblicherweise in V/µs angeben.
>Aufgrund von EMV Anforderungen muss ich bei einem PWM Ausgang die >Flanken verschleifen. Möglichst beide Flanken gleich! Und es darf nix >kosten!!! Wenn die Flanken der Simulation der Realität entsprechen, dann glaub ich Dir nicht, daß die EMV-Probleme von diesen Ausgängen kommen. Die Probleme kommen maximal von unpassenden Leitungen oder von anderen Störquellen. Welcher Art sind denn die EMV-Probleme? Das wäre mal der erste Ansatz.
R100 und C100 sind die Last. Und ich habe keine EMV Probleme - lediglich die Anforderungen sind so! 1µs bis 250µs bezieht sich auf die 10-90% Zeit.
Marc schrieb: > Hier nun der Schaltplan Eine Frage wäre noch: was ist das für einen Puls-Quelle? Ein uC-Pin? Falls ja: warum schließt du den dann nicht so an, wie man das üblicherweise macht? Also Pin --> Widerstand --> Kondensator... Und dann wäre da noch: was kommt nach dem Kondensator? Wofür überhaupt der Kondensator?
Richtig, die Pulsquelle ist ein µC-Pin (also Totem-Pole). Den Pin kann ich aus Robustheitsgründen nicht heruasführen (er müsste 12V fest, kurzschlussfest, ESD-fest, usw. sein). An dem Knoten Out2 würde der Eingangspin vom Empfänger sitzen.
Marc schrieb: > µC-Pin (also Totem-Pole) Ein 8051, oder wie? Heute übliche uCs haben Push-Pull-Ausgänge. > An dem Knoten Out2 würde der Eingangspin vom Empfänger sitzen. Und was ist das für ein Ding? Symmetrische oder asymmetrische Belastung? > Den Pin kann ich aus Robustheitsgründen nicht heruasführen Wo heraus? Wo ist "draussen"? Wie sieht die derzeitige Schaltung aus? Da muss es ja auch ein "drinnen" und "draussen" geben... Oder: wie hättest du das mit der ESD gemacht, wenn die Flankensteilheit egal wäre?
Oh... Dann also Push-Pull. Ist ein ATtiny. "Drinnen" ist meine Leiterplatte; alles vom Schaltplan AUSSER R100 und C100. Dann kommt etwas Leitung und daran angeschlossen der Empfänger. Dieser Hat R100 und C100 als Eingangsbeschaltung und danach einen µC Pin -> also hochohmig. Bezüglich ESD müssen die Kondensatoren herhalten.
Und was soll der Murks mit dem PNP Transistor? Wenn schon bipolar, müsste es an der Stelle ein NPN-Typ sein! Wenn die dann die UCE-Spannung immer noch zu hoch ist, nimm halt einen N-MOS mit niedrigem Rdson.
Marc schrieb: > Dann kommt etwas Leitung und daran angeschlossen der Empfänger. Dieser > Hat R100 und C100 als Eingangsbeschaltung und danach einen µC Pin -> > also hochohmig. Und was interessiert den nachfolgenden uC der genaue Pegel? Wertet der den Pegel analog aus? Für einen digital-eingang sind 0,3V wie 0V und 4,7V wie 5V... Seis drum. Ich würde das mal so probieren:
1 | | |
2 | 2k15 |
3 | | |
4 | >----R----o------------------------o----> |
5 | | | |
6 | 2k15 33n |
7 | | | |
8 | --------o------------------------o--- GND |
BTW: das, was du da veranstaltest, nennt sich Salamitaktik. Nötige Informationen nur auf Bitten und Nachfrage scheibchenweise rausrücken...
Mit dieser Schaltung wird aber doch der Highpegel maximal U/2. Salamitaktik ist (fast) nicht gewollt. Es ist aber dienstlich, deswegen kann ich nicht so recht offen plaudern. Sorry!
> Mit dieser Schaltung wird aber doch der Highpegel maximal U/2. Nicht, wenn R<<2k15 ist. Dein Problem ist ja, dass der "aussen" verbaute 2k15 die Sache so unsymmetrisch macht. mit dem 2. wirds dann wieder symmetrischer, der Kondensator sorgt dann zusammen mit dem R für den gewünschten Tiefpass. > Salamitaktik ist (fast) nicht gewollt. Es ist aber dienstlich, Ein Beamter? Oder Hochschule? Bei allen anderen wäre es geschäftlich... ;-) > deswegen kann ich nicht so recht offen plaudern. Sorry! Das köntest du aber doch wenigstens gleich sagen...
Lothar Miller schrieb: > Ein Beamter? Oder Hochschule? > > Bei allen anderen wäre es geschäftlich... ;-) Geschäftlich! :-) Trotzdem sind die beiden 2k15 doch ein Spannungsteiler auf U/2 (wenn der Transistor hochohmig ist), oder nicht?
Marc schrieb: > Trotzdem sind die beiden 2k15 doch ein Spannungsteiler auf U/2 (wenn der > Transistor hochohmig ist), oder nicht? Lothar wird wohl von einem Push Pull Ausgang des µC ausgegangen sein. Den Transistor wolltest du doch nur wegen EMV. Zumindest hast du das in deinem ersten Posting gesagt. Irgendwie weisst du nicht was du wirklich willst, zumindest sagst du es nicht den Leuten hier die dir helfen wollen. Siehe Netiquette
Marc schrieb: > Trotzdem sind die beiden 2k15 doch ein Spannungsteiler auf U/2 (wenn der > Transistor hochohmig ist), oder nicht? Da ist kein Transistor in meiner Schaltung, sondern (wie schon von Udo angemerkt) nur der Push-Pull-Ausgang des uCs. Udo Schmitt schrieb: > Den Transistor wolltest du doch nur wegen EMV. Eher ESD... Aber das würde eh nichts taugen, denn dann legiert kurz der Transistor durch (oder sollte der wirklich 1kV sperren können?) und gleich danach der uC.
Marc, ich würde in deiner Schaltung R1, C1 und Q1 wegnehmen und R20 auf 2k2 und R100 auf 100k (oder sogar mehr) vergrößern, mit anderen Worten das RC-Filter direkt vom ATiny treiben. Ein R100 von 2k15 ist hier eigentlich völlig schwachsinning, wenn du auf 0V herunterkommen willst. Es gibt für R100 auch gar keinen Grund, weil R20 wahrscheinlich seine Funktion übernehmen kann.
Kai Klaas schrieb: > Es gibt für R100 auch gar keinen Grund Das schon, aber so wie ich das sehe, ist der schon im "externen" Gerät verbaut...
>Das schon, aber so wie ich das sehe, ist der schon im "externen" Gerät >verbaut... Kann man ja austauschen. Hast du verstanden, wozu der überhaupt da ist? Ableitung von Biasströmen? Entladen des Caps? Da würde ja auch ein größerer R gehen. Und im angeschlossenen Zusatnd reicht doch R20, oder?
Kai Klaas schrieb: > Hast du verstanden, wozu der überhaupt da ist? Nein, aber ich habe auch nicht solche kuriosen Anforderungen... ;-)
Lothar Miller schrieb: > Da ist kein Transistor in meiner Schaltung, sondern (wie schon von Udo > angemerkt) nur der Push-Pull-Ausgang des uCs. Ah ok. Da stand ich aufm Schlauch! Udo Schmitt schrieb: > Irgendwie weisst du nicht was du wirklich willst, zumindest sagst du es > nicht den Leuten hier die dir helfen wollen. Nunja ich weiß schon was ich will. Ich weiß aber auch wieviel ich von dem Projekt verraten darf, ohne gekündigt zu werden. Deswegen die Infos leider so zäh... Sorry! Kai Klaas schrieb: > Ein R100 von 2k15 ist hier eigentlich völlig schwachsinning, wenn du auf > 0V herunterkommen willst. Es gibt für R100 auch gar keinen Grund, weil > R20 wahrscheinlich seine Funktion übernehmen kann. Sag das mal dem Kunden! Das ist nun mal die Eingangsbeschaltung des Empfängers. Da kann ich nix dran ändern (außer gebehtsmühlenartig mit denen reden). Zusammenfassung: Das ganze soll ein 5V versorgtes Gerät mit PWM Ausgang (5V) werden. Flanken zwischen 1µs bis 250µs, möglichst (annähernd) gleich. Der Ausgang soll kurzschlussfest nach GND und 12V und ESD fest bis 4kV HBM sein -> AUTOMOTIVE Anforderungen. Deshalb habe ich Bedenken einfach den µC Pin mehr oder weniger direkt herauszuführen.
>Sag das mal dem Kunden! Das ist nun mal die Eingangsbeschaltung des >Empfängers. Da kann ich nix dran ändern (außer gebehtsmühlenartig mit >denen reden). Ok, wie tief muß man dann da bis 0V herunter kommen?? Sag jetzt nicht "so weit, wie möglich". Es muß eine vernünftige Untergrenze gegeben, sonst bist du gezwungen den Cap mit einem Kurzschluß zu entladen und das kann es wohl nicht sein. Es muß einen Grund für die Existenz und die genaue Größe des 2k15 Widerstandes geben. Versuche den in Erfahrung zu bringen. Schon, daß das Ding 2k15 hat und nicht 2k2, o.ä., ist doch merkwürdig.
Marc schrieb: > Zusammenfassung: Das ganze soll ein 5V versorgtes Gerät mit PWM Ausgang > (5V) werden. Flanken zwischen 1µs bis 250µs, möglichst (annähernd) > gleich. Der Ausgang soll kurzschlussfest nach GND und 12V und ESD fest > bis 4kV HBM sein -> AUTOMOTIVE Anforderungen. Die ESD schaffst Du mit einem 100R Widerstand allein wahrscheinlich nicht. (der ist nur bis ca 200V spannungsfest) Kai Klaas schrieb: > Es muß einen Grund für die Existenz und die genaue Größe des 2k15 > Widerstandes geben. Versuche den in Erfahrung zu bringen. Schon, daß das > Ding 2k15 hat und nicht 2k2, o.ä., ist doch merkwürdig. Nö, ist nicht merkwürdig sondern einfach E48/E96-Reihe für 1% Widerstände. Gruß Anja
>Nö, ist nicht merkwürdig sondern einfach E48/E96-Reihe für 1% >Widerstände. Und wozu braucht man einen 1%-igen Pull-up? Gut, kann natürlich sein, daß sie noch an anderer Stelle in der Schaltung diesen Widerstand brauchen. Ich könnte mir aber auch vorstellen, daß der Hersteller des Empfängers eine ganz bestimmte Treiberschaltung empfiehlt, wobei dann der fragliche 2k15 Widerstand eine ganz bestimmte Rolle spielt.
Kai Klaas schrieb: > Und wozu braucht man einen 1%-igen Pull-up? Weil man die sowieso in der Bastelkiste hat. Nee im ernst: ein 1% Widerstand hat im KFZ-Umfeld über Temperatur und Alterung bestenfalls eine Toleranz von 3%. Es ist relativ teuer einen Widerstand für Ausfallraten < 1ppm im Automotive Umfeld zu qualifizieren. Du kannst nicht einfach heute Vishay und morgen Yageo nehmen ohne neuerliche Tests für den jeweiligen Bauteilwert + Toleranz. -> Vereinheitlichung. Für Analogeingänge (NTCs) braucht man sowieso 1% Pull-ups. Ein PWM-Ausgang wird auch im Normalfall über ein entsprechendes Endstufen- oder Querschnits-ASIC generiert wo die Flankenzeiten dann schon entsprechend angepaßt und die KFZ-Anforderungen erfüllt sind. Nachbasteln kann man dies mit entsprechenden HitFets allerdings nicht zum Nulltarif. Gruß Anja
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.