mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DMX Eingang absichern


Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schaltungen zum Senden oder Empfangen von DMX gibt es ja viele, aber 
zumeist wird dabei DMX direkt an den Pegelwandler-IC angelegt.

Jetzt habe ich aber folgenden Schaltplan gefunden :
http://www.scenelight.nl/wp-content/uploads/2012/1...

Dort wird DMX+/- per Widerstand und Zenerdiode gegen Überspannung 
geschützt.

Frage: macht sowas Sinn und wenn ja in welchem Szenario genau ?

Laut DMX-Protokoll beträgt die Spannung zwar max. 5V aber soweit ich 
mich erinnere müssen bis max. 12V toleriert werden und auch der 
verwendete IC (SN75176) verträgt glaube ich sogar max. 15V an den A/B - 
Pins ...

Und sind die verwendeten Widerstände mit 100 Ohm nicht zu hoch ? Ich 
meine, dass 100 Ohm einmalig als Abschlußwiderstand rein müssen aber 
nicht an jedem DMX-Gerät (wenn man die Schlatung so mehrfach verwenden 
würde). Hat diese Schaltung dann evtl. den Nachteil, dass man weniger 
als die erlaubten 32 Geräte am Bus betreiben kann ? Führen die 
Widerstände nicht zu einer Störung/Verzögerung des Signales ?

Danke schonmal für Eure kompetenten Antworten ;) !

Autor: Dietmar (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Kai Klaas (klaas)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Frage: macht sowas Sinn und wenn ja in welchem Szenario genau ?

Wenn du etwas an die Ausgänge zum Schutz plazierst, was nennenswerte 
Kapazitäten aufweist, dann mußt du einen "slewrate-limited" Treiber 
verwenden, wie beispielsweise den LT1785. Sonst produzierst du bei jeder 
Schaltflanke riesige Stromstöße. Der LT1785 ist gleichzeitig noch gegen 
Überspannung, ESD, etc. geschützt:

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/178591fc.pdf

Als zusätzlichen Schutz gegen Surge kommen dann beispielsweise 
niederkapazitive Transzorbs oder SMD-Varistoren in Frage. Im Datenblatt 
ist übrigens auch eine Schutzschaltung gegen Netzspannung (120VAC) 
angegeben.

>Laut DMX-Protokoll beträgt die Spannung zwar max. 5V aber soweit ich
>mich erinnere müssen bis max. 12V toleriert werden und auch der
>verwendete IC (SN75176) verträgt glaube ich sogar max. 15V an den A/B -
>Pins ...

Beim 75176 sind es nur -10...+15V. Der LT1785 dagegen hält +/-60V aus.

Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Dir für Deinen Tipp mit dem LT1785! Ich dachte, außerdem dem 
MAX485 und dem SN75176 gibts gar nichts weiter ;) Der LT1785 ist ja 
schon etwas besseres und kostet daher dann leider auch das 10fache vom 
SN75176 ...

Also wie gesagt gehen die meisten Schaltungen (die ich kenne) direkt vom 
Pegelwandler auf DMX und scheinbar funktioniert das generell auch 
problemlos?

Ich bin mir eben nicht sicher, ob ich die Idee mit dem Zenerdioden 
(siehe Link im Eröffnungsbeitrag) übernehmen soll oder nicht (ich würde 
schon gern aus Kostengründen beim SN75176 bleiben). Eigentlich kann das 
ja nichts schaden aber andererseits und wenn ich das richtig verstehe, 
dann wäre das wohl nicht mehr 100%ig mit DMX kompatibel, da laut 
Protokollbeschreibung Spannungen bis 12V toleriert werden müssten aber 
die Zenerdiode ja schon bei knapp über 5V in Aktion tritt.

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Thomsen (Gast)

>Also wie gesagt gehen die meisten Schaltungen (die ich kenne) direkt vom
>Pegelwandler auf DMX und scheinbar funktioniert das generell auch
>problemlos?

Ja warum denn auch nicht? Denkst du, die Jungs die diese ICs gebaut 
haben, sind doof?

>Ich bin mir eben nicht sicher, ob ich die Idee mit dem Zenerdioden
>(siehe Link im Eröffnungsbeitrag) übernehmen soll oder nicht

Ich würde es nicht tun. Das ist nur eine Bastelschaltung, basierend auf 
Halbwissen.

>Protokollbeschreibung Spannungen bis 12V toleriert werden müssten aber
>die Zenerdiode ja schon bei knapp über 5V in Aktion tritt.

Eben.

Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
> Ja warum denn auch nicht? Denkst du, die Jungs die diese ICs gebaut
> haben, sind doof?

Natürlich denke ich das nicht, aber es gibt diese ICs nunmal für 30 Cent 
(SN75176) und für 4 Euro (LT1785) und da ist klar, dass man bei der 
Billigversion nicht soviel in Bezug auf Überspannungsschutz erwarten 
kann.


Ich habe über die Forumssuche auch noch einen weiteren Thread zu diesem 
Thema gefunden : Beitrag "Überspannungsschutz für RS485 Busleitung"

Wahrscheinlich werde ich doch gleich einen besseren IC verwenden, als da 
selbst so ein Gefrickel einzubauen (die Schaltung in dem anderen Thread 
hat ja sogar 4 Dioden und trotzdem ist es meiner Ansicht nach nicht 
100%ig DMX-kompatibel).

Von daher denke ich wird es doch auf die Empfehlung von Kai hinauslaufen 
(LT1785), wobei ich jetzt auch noch den SN75LBC184P gefunden habe : der 
hält zwar dauerhaft auch nur -15 ... +15V aus, aber von so einem Fehler 
wie einer dauerhaften Überspannung gehe ich auch nicht aus und wenn 
doch, dann soll das Ding halt kaputt gehen.

Vielleicht kennt ja hier noch jemand weitere RS485 Transceiver (5V, 
8DIP) mit einem besseren Preis/Leistungsverhältnis ?

Autor: Kater brummt- sehr gut! (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn man einen Kapazitätsbelag von 100pF/m gegen Schirm und 50pf/m gegen 
Signal\ annimmt, sieht man, daß ein 250 kHz DMX Signal nur leicht 
verschliffen wird. Viel problematischer wird aber der Spannungshub am 
Busende von nur noch knapp 2V, wenn - wie gefordert- das Busende mit 120 
Ohm gegen AB terminiert ist. Das mag funktionieren.... na ja ..

Autor: Kai Klaas (klaas)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>da laut Protokollbeschreibung Spannungen bis 12V toleriert werden müssten
>aber die Zenerdiode ja schon bei knapp über 5V in Aktion tritt.

Einige RS485-Chips tolerieren beachtliche Gleichtaktstörungen, die weit 
über 5V liegen können. Da wäre eine 5V-Zenerdiode als Schutzschaltung 
natürlich kontraproduktiv.

>Vielleicht kennt ja hier noch jemand weitere RS485 Transceiver (5V,
>8DIP) mit einem besseren Preis/Leistungsverhältnis ?

Die SN65HVD-Serie von TI wäre noch erwähnenswert.

Die Frage ist jetzt, was du überhaupt für Störungen erwarten mußt. Wenn 
deine Kabelage überschaubar und nur in Innenräumen verlegt ist, ist das 
Auftreten von Surge natürlich eher unwahrscheinlich. Auch dürften 
heftige Verpolungen ausgeschlossen sein, wenn du die üblichen 
Standardstecker verwendest. Lediglich ESD könnte ein Problem sein. 
Dagegen solltest du schon einen Schutz haben. Dann such dir doch einen 
Treiber, der zumindest ESD geschützt ist und laß die 5V Zenerdioden weg.

Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai Klaas schrieb:
> Die SN65HVD-Serie von TI wäre noch erwähnenswert.
>

guter Tipp, dann wäre wahrscheinlich der SN65HVD20P für mich am besten 
geeignet. Die angegebene Datenrate (25Mbps) ist ja sicherlich ein 
Maximum, d.h. der IC kann auch langsamer (sprich 250kbps für DMX) ? Und 
eine Hysterese von über 100mV ist ja sicherlich auch besser als beim 
LT1785 (20mV) bzw. SN75176 (50mV) sprich mit einem verrauschtem Signal 
kann er besser umgehen ?

>
> Die Frage ist jetzt, was du überhaupt für Störungen erwarten mußt. Wenn
> deine Kabelage überschaubar und nur in Innenräumen verlegt ist, ist das
> Auftreten von Surge natürlich eher unwahrscheinlich. Auch dürften
> heftige Verpolungen ausgeschlossen sein, wenn du die üblichen
> Standardstecker verwendest. Lediglich ESD könnte ein Problem sein.
> Dagegen solltest du schon einen Schutz haben. Dann such dir doch einen
> Treiber, der zumindest ESD geschützt ist und laß die 5V Zenerdioden weg.
>

ja, ESD wäre z.B. ein Thema aber auch andere Fehler wie Verpolung, da 
externe Leute (Bühnentechnik) Zugang haben und ich bei diesen 
Spezialisten schon die wildesten Konstruktionen und damit zerschossene 
DMX-Empfängerplatinen gesehen habe.

Es werden eben mehrere DMX-Empfänger Indoor fest verbaut und man wird 
dann später nur mit Aufwand wieder rankommen und daher hätte ich das 
gern so abgesichert wie möglich. Es wird auch Netzwerkkabel verwendet 
und wahrscheinlich schalten wir auch noch einen (besser zugänglichen) 
DMX-Splitter davor, sodass es dann eigentlich nur den treffen wird.

Autor: Wilfred (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Thomsen schrieb:
> Und
> eine Hysterese von über 100mV ist ja sicherlich auch besser als beim
> LT1785 (20mV) bzw. SN75176 (50mV) sprich mit einem verrauschtem Signal
> kann er besser umgehen ?

... hmmm ist das nicht eher umgedreht ? je größer der zu betrachtende 
bereich, desto mehr störungen kann dieser doch enthalten, oder ?

Autor: Kai Klaas (klaas)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>guter Tipp, dann wäre wahrscheinlich der SN65HVD20P für mich am besten
>geeignet. Die angegebene Datenrate (25Mbps) ist ja sicherlich ein
>Maximum, d.h. der IC kann auch langsamer (sprich 250kbps für DMX) ?

Ich würde bei 250kBaud grundsätzlich "slew-rate-limited"-Treiber 
verwenden, weil sehr schnelle Treiber extreme Anforderungen an die 
Qualität der Kabel, Terminierungen und etwaige Stubs stellen. Bei den 
geringsten Inhomogenitäten hast du sofort intensives Ringing, das die 
Signalübertragung gefährden kann. "Slew-rated-limited"-Treiber sind 
dagegen sehr gutmütig und tolerieren sogar schlechte Kabel und falsche 
Wellenwiderstandsanpassungen. Gerade im DMX-Bereich, wo oft miese Kabel 
eingesetzt werden, ist das von Vorteil.

>Und eine Hysterese von über 100mV ist ja sicherlich auch besser als beim
>LT1785 (20mV) bzw. SN75176 (50mV) sprich mit einem verrauschtem Signal
>kann er besser umgehen ?

Wenn du die Leitungen mit einem "fail-safe"-Offset beaufschlagst, kann 
eine zu große Hysterese bei längeren Leitungen schnell zum Bumerang 
werden.

>ja, ESD wäre z.B. ein Thema aber auch andere Fehler wie Verpolung, da
>externe Leute (Bühnentechnik) Zugang haben und ich bei diesen
>Spezialisten schon die wildesten Konstruktionen und damit zerschossene
>DMX-Empfängerplatinen gesehen habe.

Dann nimm doch den LT1785 und schütze beide Leitungen zusätzlich noch 
mit jeweils einem VC080514C300 zur Masse:

http://www.avx.com/docs/masterpubs/transgrd.pdf

Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai Klaas schrieb:
>>Und eine Hysterese von über 100mV ist ja sicherlich auch besser als beim
>>LT1785 (20mV) bzw. SN75176 (50mV) sprich mit einem verrauschtem Signal
>>kann er besser umgehen ?
>
> Wenn du die Leitungen mit einem "fail-safe"-Offset beaufschlagst, kann
> eine zu große Hysterese bei längeren Leitungen schnell zum Bumerang
> werden.

gut, dann werde ich wohl tatsächlich den von Dir empfohlenen LT1785 
verwenden. Die im Vergleich zum SN75176 geringe Hysterese von nur 20mV 
ist wohl dann auch kein Problem ? Ich dachte eigentlich, viel hilft viel 
aber der Spruch stimmt ja meistens nicht ;)

Autor: Kai Klaas (klaas)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Die im Vergleich zum SN75176 geringe Hysterese von nur 20mV ist wohl dann
>auch kein Problem ? Ich dachte eigentlich, viel hilft viel aber der
>Spruch stimmt ja meistens nicht ;)

Umgekehrt wird ein Schuh daraus: Weil das Teil soviel schneller ist, 
produziert es (als Sender) auch mehr Ringing und braucht von sich aus 
(als Empfänger) schon mal eine größere Hysterese, damit es beim Ringing 
nicht dauernd umschaltet.

Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kai Klaas schrieb:
> Umgekehrt wird ein Schuh daraus: Weil das Teil soviel schneller ist,
> produziert es (als Sender) auch mehr Ringing und braucht von sich aus
> (als Empfänger) schon mal eine größere Hysterese, damit es beim Ringing
> nicht dauernd umschaltet.

Das ist aber auch kompliziert; ich habe es noch nicht so richtig 
verstanden  ... :(

Also ich würde den LT1785 nur als Empfänger einsetzen und welcher 
Baustein mit welcher Hysterese der Sender ist, kann ich ja leider nicht 
bestimmen. Gehen wir mal von 50mV beim Sender aus : klappt das dann mit 
den 20mV beim Empfänger oder bräuchte der dann eigentlich auch mehr ?

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Thomsen (Gast)

>Also ich würde den LT1785 nur als Empfänger einsetzen

Wenn du meinst. Million von DMX Empfängern machen nicht so eine Panik 
und funktionieren auch.

> und welcher
>Baustein mit welcher Hysterese der Sender ist, kann ich ja leider nicht
>bestimmen.

Sender haben keine Hysteres, nur Empfänger. Siehe Schmitt-Trigger.

> Gehen wir mal von 50mV beim Sender aus : klappt das dann mit
>den 20mV beim Empfänger oder bräuchte der dann eigentlich auch mehr ?

Normale DMX-Sender geben MINDESTENS +/-200mV auf Kabel, real eher +/-1V. 
Da hat man genug Störabstand.

Autor: Kai Klaas (klaas)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>klappt das dann mit den 20mV beim Empfänger

Du machst dir zu viel Sorgen. Wenn du ein gutes, nicht zu langes Kabel 
verwendest, sauber an den Enden terminierst, brauchst du überhaupt keine 
große Hysterese. Die Störungen, die entstehen sind ja hauptsächlich 
Gleichtaktstörungen und kaum differentielle. Der UART hilft dir 
zusätzlich, indem er nur auf die erste Flanke reagiert und die Leitung 
danach erst liest, wenn das Ringing abgeschlossen ist.

Autor: Thomsen (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alles klar und Danke für Deine kompetenten Ratschläge, Kai !

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.