Gegeben sind 2 Eingänge, Signal und GND. Auf dem Signal werden nun
logische Bits übertragen ( +5V = False, -5V = True). Das Gerät welches
das Signal empfängt ist benötigt aber +12V / -12V.
Lösungsansatz: Die Spannung verstärken (um Faktor 12/5).
Soweit ich das nun verstanden habe, kann das mit einem
Differenzverstärker (Differenz zwischen Signal und GND) gemacht werden.
1. Frage: Machen meine Überlegungen Sinn?
2. Frage: Gibt es eine Schaltung die dieses Problem löst und ohne
externe Spannungsquelle auskommt?
Danke + Gruss David
+12V/-12V hört sich nach RS232 an.
Eventuell passt der MAX232. Auf der TTL-Seite kannst du Rx und Tx
verbinden, auf der RS232 Seite hast du dann die entsprechenden Signale.
Der MAX232 benötigt nur 5V als Betriebsspannung. Falls nur 3V vorhanden
sind, gibt es den MAX3232.
David schrieb:> Gegeben sind 2 Eingänge, Signal und GND.
Das ist eigentlich 1 Eingang mit Bezugspotential...
> Soweit ich das nun verstanden habe, kann das mit einem> Differenzverstärker (Differenz zwischen Signal und GND) gemacht werden.
Du brauchst irgendeine Art von Pegelwandler. Man könnte dafür einen
Differenzverstärker nehmen. Das macht bei Digitalsignalen aber meist
keinen Sinn...
> 1. Frage: Machen meine Überlegungen Sinn?
Nein. So nicht.
> 2. Frage: Gibt es eine Schaltung die dieses Problem löst und ohne> externe Spannungsquelle auskommt?
Welche Daten willst du wie schnell übertragen? Müssen es genau +-12V
sein? Woher kommen die +-5V? Ist das +-5V Signal belastbar, kann man es
zur Spannungsgewinnung "anzapfen"?
Lothar Miller schrieb:> Ist das +-5V Signal belastbar, kann man es zur Spannungsgewinnung> "anzapfen"?
Muss das Ganze gleichspanungstauglich sein?
Wenn die Bits nämlich garantiert nach einer gewissen Zeit wechseln
(also keine Gleichspannung auftreten kann), könnte man auch einen
kleinen Transformator zur Pegelwandlung benutzen.
RS232 stimmt schon, aber das Empfängergerät ist nicht gerade vom
feinsten und wenn weniger als 12V reinkommen reagiert es nicht.
Soweit ich sehe kommt MAX232 aber nur 5V raus?
Im Prinzip ist es eine Tastatur welche einen RS232 artigen Ausgang hat,
und ein Empfangsgerät welches diese Signale verarbeitet. Die Tastatur
liefert einfach nicht genügend Spannung für das Empfangsgerät.
Die Tastatur sollte schon anzapfungsfähig sein - wenn ich ja eine
externe Spannungsquelle benötigen würde könnte ich ja gleich wieder
etwas mit einem OPV machen?
Sprich: Das Signal wird sich schon immer mal wieder ändern, aber wohl
auch mal längere Zeit nicht.
David schrieb:> Soweit ich sehe kommt MAX232 aber nur 5V raus?
Typisch 7 V, sagt das Datenblatt, aber ±12 V gab es eher nur bei
extern mit 12 V gespeisten klassischen Treibern (MC1488).
Vorsicht, RS-232-Treiber ändern nicht nur den Pegel, sondern sie
negieren auch das Signal.
David schrieb:> Gegeben sind 2 Eingänge, Signal und GND.
Das ist ein Eingang. GND ist das Bezugspotential.
> Auf dem Signal werden nun> logische Bits übertragen ( +5V = False, -5V = True).
Also ein bipolares Logiksignal a'la RS-232.
> Das Gerät welches das Signal empfängt ist benötigt aber +12V / -12V.>> Lösungsansatz: Die Spannung verstärken (um Faktor 12/5).
Nicht direkt. Bei Digitalsignalen macht man keine analoge Verstärkung,
sondern koppelt einen Empfänger für das Signal mit einem Sender.
Der Sender schickt ein normgerechtes Signal raus, der Empfänger kommt
mit einem abgeschwächten/gestörten Signal zurecht. Nennt man dann
(Signal-)Regenerator.
> Soweit ich das nun verstanden habe, kann das mit einem> Differenzverstärker (Differenz zwischen Signal und GND) gemacht werden.
Um ein Signal bezüglich GND zu verstärken, verwendet man einen ganz
gewöhnlichen Verstärker. Nix Differenz. Aber in deinem Fall ohnehin
egal. Weil du ja nicht verstärken willst, sondern ein Digitalsignal
regenerieren.
> 1. Frage: Machen meine Überlegungen Sinn?
mit den angebrachten Korrekturen ja.
> 2. Frage: Gibt es eine Schaltung die dieses Problem löst und ohne> externe Spannungsquelle auskommt?
Kaum.
Man würde entweder in das sendende Gerät eine potentere Ausgangsstufe
einbauen oder in das empfangende Gerät eine bessere Eingangsstufe. Wenn
man die Wahl hat ist das letztere die sinnvollere Lösung.
Nebenbedingungen wären aber auch, wie sich Sender bzw. Empfänger mit
Energie versorgen und ob man die Geräte überhaupt modifizieren darf.
Eine Lösung komplett ohne Modifikation (wie ein Zwischenstecker) braucht
mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit eine eigene
Energieversorgung.
XL
David schrieb:> Gibt es eine Schaltung die dieses Problem löst und ohne> externe Spannungsquelle auskommt?
Frage: Wie schnell? Welchen Ausgangsstrom kann der Treiber liefern?
Stehen eventuell 5V permanent als Versorgung zur Verfügung?
Axel Schwenke schrieb:> Nicht direkt. Bei Digitalsignalen macht man keine analoge Verstärkung,> sondern koppelt einen Empfänger für das Signal mit einem Sender.> Der Sender schickt ein normgerechtes Signal raus, der Empfänger kommt> mit einem abgeschwächten/gestörten Signal zurecht. Nennt man dann> (Signal-)Regenerator.
Wieso würde man das Signal nicht einfach analog verstärken? Das ist doch
genau das was mein eigentlich will?
Axel Schwenke schrieb:> Um ein Signal bezüglich GND zu verstärken, verwendet man einen ganz> gewöhnlichen Verstärker. Nix Differenz.
Verstärkt ein normaler Verstärker die Spannung betragsmässig, d.h.
+5V --> +12V
-5V --> -12V
? Was ich gelesen habe scheint dem eben zu widersprechen.
Timm Thaler schrieb:> Frage: Wie schnell? Welchen Ausgangsstrom kann der Treiber liefern?> Stehen eventuell 5V permanent als Versorgung zur Verfügung?
Ja das wäre durchaus möglich, aber nicht 12V oder mehr.
David schrieb:> Axel Schwenke schrieb:>> Bei Digitalsignalen macht man keine analoge Verstärkung,>> sondern koppelt einen Empfänger für das Signal mit einem Sender.> Wieso würde man das Signal nicht einfach analog verstärken?
Weil das eben nicht einfacher ist.
> Das ist doch genau das was mein eigentlich will?
Nein ist es nicht. Bei Digitalsignalen sind die Pegel genormt. Was man
wirklich will, ist daß der Sender normgerechte Pegel verwendet. Und zwar
unabhängig von Eingangssignal.
Die Pegelspezifikation unterscheidet nämlich auch zwischen Sender und
Empfänger. Dabei ist es immer so, daß ein Empfänger auch "schlechtere"
Signale noch erkennen muß als der Sender mindestens sendet.
Z.B. bei RS-232 muß der Empfänger -3 ... -15 als "1" bzw. +3 ... +15V
als "0" erkennen. Der Sender muß mindestens -5V / +5V senden, Normpegel
sind -12V / +12V.
Wenn man jetzt den Regenerator als analogen Verstärker von +/-5V auf
+/-12V auslegen würde, also Verstärkungsfaktor 12/5 = 2,4 - dann würde
zwar ein normgerechter Empfänger auch +/-3V noch korrekt detektieren,
dein Aufholverstärker daraus aber nur +/-7,2V machen. Also gerade nicht
Normpegel. Wenn man hingegen einen RS-232-Empfänger und -Sender als
Regenerator verkoppelt, kriegt man immer +/-12V hinten raus, solange das
Eingangssignal sich im erlaubten Bereich von +/-3V ... +/-15V bewegt.
Und das ist, was man wirklich will.
> Verstärkt ein normaler Verstärker die Spannung betragsmässig, d.h.>> +5V --> +12V> -5V --> -12V>> ? Was ich gelesen habe scheint dem eben zu widersprechen.
Genau das macht ein Verstärker. Eingangs- und Ausgangssignal unter-
scheiden sich nur durch einen konstanten Faktor, eben die Verstärkung.
In diesem Fall ist der Faktor 12/5 = 2,4.
Allerdings würde ich dieses Verhalten gerade nicht "betragsmäßige
Verstärkung" nennen ...
>> Stehen eventuell 5V permanent als Versorgung zur Verfügung?>> Ja das wäre durchaus möglich, aber nicht 12V oder mehr.
Das ist ja egal. Aus +5V kann man einfach (MAX232) +/-10V machen. Mit
etwas mehr Aufwand auch +/-12V.
XL
Axel Schwenke schrieb:> Aus +5V kann man einfach (MAX232) +/-10V machen. Mit> etwas mehr Aufwand auch +/-12V.
Kannste knicken, der Max232 liefert bei 5V nur +/-8V Pegel. Das ist eine
einfache Spannungsverdopplung mit bißchen Verlusten.
Man könnte:
1. Aus den vorhandenen 5V mit einem DC/DC Wandler +/-15V machen. Damit
den Max232 betreiben (auf die C+ und C- Pins legen, hab ich aber noch
nie gemacht und weiss nicht, ob der Max das mag), dann das Signal auf
Rxin, /Rxout auf /Txin und an Txout steht dann das regenerierte Signal
mit etwa 12-14V an.
2. Aus den vorhandenen 5V mit einem DC/DC Wandler +/-15V machen. Damit
ein Komplementärstufe betreiben, die das Signal digital verstärkt.
Nachteil: Nicht kurzschlussfest (nur mit erhöhtem Aufwand) und eventuell
zu langsam, da Sättigung.
3. Aus den vorhandenen 5V mit einem DC/DC Wandler +/-15V machen. Damit
einen (Doppel-)OPV betreiben. Die Verstärkung überziehen (etwa 10fach),
und mit antiseriellen Zenerdioden in der Rückkopplung auf +/-12V
begrenzen. Bei geeigneter Wahl kurzschlussfest und recht schnell.
Timm Thaler schrieb:> Damit> den Max232 betreiben (auf die C+ und C- Pins legen, hab ich aber noch> nie gemacht und weiss nicht, ob der Max das mag)
Dann nimmt man halt den guten alten 1488.
Gruss Reinhard
