Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ground stabilisieren? Schaltungen im Anhang


von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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Hallo zusammen,

ich habe zwei Probleme, die sich eventuell als eins herausstellen, 
eventuell auch nicht:

Ich habe eine Schaltung mit LED-Stromreglern aufgebaut.
Ziel:
Der DAC stellt eine Referenzspannung ein, nach der die OpAmps den Strom 
durch eine LED über einem 1R Widerstand regeln.

Ein Multiplexer wählt eine von mehreren LEDs, die aktiv sein soll (immer 
nur eine) und moduliert diese LED mit 3.125kHz, in dem er an einem 
Analogschalter mit negativer Logik (Low = AN) anliegt:
Alle Schalter an den Channeln, die nicht vom MUX gerade angesprochen 
werden, sind AN, womit diese die Referenzwerte aller LED-Regler auf Null 
ziehen (die LEDs sind aus) - bis auf den aktiven Channel, an dem das PWM 
Signal anliegt, durch das der aktive Schalter mit 3.125kHz 
an/ausgeschaltet wird und damit mit 3.125kHz am aktiven Stromregler die 
Referenzspannung und GND anliegt.

Die Schaltung mit Schaltern positiver Logik (ADG712 statt 711) habe ich 
mit Pullups schon ausprobiert, die funktionierte.

Das Problem: Es scheint ein Problem mit den Pegeln/der Logik zugeben. 
Der MUX schaltet richtig, die Schalter damit höchstwahrscheinlich auch - 
trotzdem leuchten die LEDs (teilweise! - nicht zuverlässig!) auch, wenn 
sie es nicht sollen.

Ich habe, weil das ganze auch davon abhängig ist ob/wo man die Platine 
anfasst, schnell den Verdacht bekommen, dass es mit den Pegeln ein 
Problem gibt.

Nun zum Aufbau kurz: Die Spannungsversorgung wird auf einer anderen 
Platine gemacht, die ich abgreife. Die Schaltung dazu ist im Anhang. Die 
Stromregler, µC und die komplette restliche Schaltung (ist noch mehr 
dabei als im Bild im Anhang) ist auf zwei Platinen, die rückwärtig 
aufeinander stecken. Die Platine 1 (siehe Schaltung) beinhaltet nur 
Stromregler und Schalter, 8 an der Zahl.

Ich habe dann einmal vom Supply GND mit dem Oszi gegen den GND auf der 
Platine 2 gemessen. Das Bild ist im Anhang: Es zeigt während aktivem MUX 
(wenn das PWM signal also durchgeschaltet wird auf Platine 2) ein ca. 
10mV starkes Abbild des PWM Signals.

Frage 1: Was ist schaltungstechnisch möglich, um das weiter zu 
reduzieren? Ich habe hier keine Erfahrung!

Frage 2: 10mV reichen ja nun nicht aus um Logikpegel durcheinander zu 
bringen, fällt euch da (vll. auch analogtechnisch) noch eine 
Fehlerursache ein?

Viele Grüße
Alex

von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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viele views aber keine antworten - ist etwas an meinen beschreibungen 
unklar oder nur die lösung nicht ersichtlich?

von Bernhard (Gast)


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Mal doof gefragt, GND der einen Platine ist mit GND der anderen Platine 
verbunden, richtig?

von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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klar ;) Komplettes supply (+5V -5V GND) kommt von der anderen platine 
über krokoklemmenkabel.

von EinGast (Gast)


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Schonmal zwischen +5V und -5V einen fetten Elko platziert? -5V ist dann 
dein Elko- und +5V dein Elko+ und der Elko sollte >10V abkönne (also 
16V-Elk).

von Joachim (Gast)


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Die üblichen Verdächtigen für glimmende LEDs, wenn sie es nicht sollen, 
wären Offsetspannung und Leckströme. Hier hilft ein Widerstand paralell 
zu den LEDs, so dass sie erst ab einem gewissen Mindeststrom leuchten.

Verwirrend ist ja auch die Handempfindlcihkeit. Das deutet ev. dauf hin, 
dass da etwas schwingt.

my2Cents

Gruß

von Messknecht (Gast)


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Unklar ist z.B. wie du die OPs versorgst, also symmetrisch
oder asymmetrisch. Ein paar Oszillogramme von Signalen wären
auch hilfreich. Wenn Teile der Schaltung wie erwartet funktionieren
kann man die ja messtechnisch mit den Teilen die spinnen vergleichen.
Was das für LEDs und Transistoren sind ist auch nicht dokumentiert.
Da brauchts erst mal ein paar zusätzliche Daten.

Ob die 10mV da störend wirken, ist so schlecht zu sagen.
Ich würde evtl. die GND-Leitung etwas dicker ausführen oder/anders
verlegen.
Ein paar Oszillogramme an div. Messpunkten könnten auch hilfreich sein.
Z.B. Eingänge vom OP, Ausgänge, sowohl von gestörten wie ungestörten 
Betrieb, so für den Anfang.




Tagsüber zur Mittagszeit würde ich da noch nicht viel Resonanz erwarten.
Einige arbeiten nämlich.

von Bernhard (Gast)


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Hm ok. Krokoklemmenkabel überprüfen, ich hatte schon defekte Krokokabel 
die keinen Kontakt machten...

Ansonsten klingt

>Ich habe, weil das ganze auch davon abhängig ist ob/wo man die Platine
>anfasst, schnell den Verdacht bekommen, dass es mit den Pegeln ein
>Problem gibt.

weniger nach Problem mit Pegeln als eher nach 1. "Irgendwas schwingt" 
oder 2. "Offene Eingänge". Punkt 1 kann man am Besten mit Oszilloskop 
testen, einfach mal an alle Ausgänge der OPVs hängen und schauen, ob was 
schwingt.

Ansonsten systematisch vorgehen: Du hast die Schaltung gemacht, also 
wirst du eine Vorstellung davon haben, welche Spannungen wo anliegen 
sollen. Nachmessen (mit Oszilloskop). Also: Spannungen an OPV-Eingängen 
messen (DC Modus!), Spannungen an OPV Ausgängen messen und prüfen, ob am 
Ausgang das kommt, was du anhand der Eingangsgrößen erwartest.

von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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Messknecht schrieb:
> Unklar ist z.B. wie du die OPs versorgst, also symmetrisch
> oder asymmetrisch.

Sorry: Symmetrisch (Daher auch die Schaltung für symmetrische 
Spannungsversorgung).

> Was das für LEDs und Transistoren sind ist auch nicht dokumentiert.
Transistoren: FMB2222A

LEDs: Was grad da ist, momentan grüne oder rote 5mm LEDs, die haben aber 
in der alten Evaluationsschaltung auch den Unterschied nicht gemacht..

Das PWM Signal kommt durch den MUX noch richtig durch. Hinter den 
Schalterausgängen fängt es dann an zu spinnen:
Siehe Anhang - hier habe ich mal mehrere Cycles (1Cycle= 3s PWM ON, dann 
3s OFF) nachgemessen am OP+Eingang eines Channels (hier MUX Channel 2, 
oberster OP) und das Ergebnis schematisch dargestellt.

Was bei einem angelegten DAC Wert von 1,3 über dem Spannungsteiler aus 
680k und 68k am OP-Eingang zu erwarten wäre:

PWM on: ein 130mV PWM signal
PWM off: 0V

Was ich messe ist ein "relativ" gut abgewechseltes 130mV PWM signal, 
dann ein 130mV high level (während der OFF zeit), dann ein 130mV PWM 
signal, dann ein 0V low level (während der nächsten OFF zeit) und dann 
nach dem nächsten 130mV PWM wieder ein high level.

Das spricht doch irgendwie dafür, dass die Schalter nicht immer richtig 
umschalten?

von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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Machen denn eventuell Pull-Downs zwischen Mux- und Analogschalterkanälen 
sinn?

von Bernhard (Gast)


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>Das spricht doch irgendwie dafür, dass die Schalter nicht immer richtig
>umschalten?

Ist das Signal am Schalter-Eingang denn ein anderes?

von Joachim (Gast)


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Alex v. L. schrieb:
> Machen denn eventuell Pull-Downs zwischen Mux- und Analogschalterkanälen
> sinn?

Die nicht geschalteten Ausgänge des 4051 sind ja hochohmig, die Eingänge 
der Analogschalter hängen dann in der Luft.

Gruß

von Bernhard (Gast)


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>Machen denn eventuell Pull-Downs zwischen Mux- und Analogschalterkanälen
sinn?

Argh.... auf jeden Fall!!! Bau welche rein! Wie ich oben schrieb: 
"Offene Eingänge"!

von Alex V. (bastel_alex) Benutzerseite


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Jup die Pulldowns waren es.

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