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
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?
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.
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.
>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?
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
