CD4051 - Pot.-Board Routing korrekt?

#3750753
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Hallo,

Ich habe nun mein Frontboard für den Synthesizer geroutet, welches
aus 32 Potentiometern und 4 x CD4051 für das Multiplexen besteht.
Die A,B,C Eingänge der CD4051 sind alle zusammengeschaltet und gehen
auf die Flachbandkabelbuchse. Die 4 Ausgänge gehen auch an die Buchse.
Die 4 Ausgänge gehen dann an einen ADC und die 3 select pins an den uC.

Die Belegung ist:

VCC VCC
OUTA GND
OUTB GND
OUTC GND
OUTD GND
A B
C GND
GND GND

Bottom ist eine große Massefläche. VCC ist i.d.F. 3.3V.

Ich habe 100nF an jedem CD4051 (huckepack). Die Potis sind 50K Linear.
Das sollte so funktionieren? Ich wollte mich vergewissern, bevor
ich die Platine nun herstellen lasse. Oder sollen zwischen 
Poti-Mittelpin und GND noch mal 100nF?
Angehängte Dateien:
#3750793
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Hallo,

ich würde am Stromversorgungeingang noch einen 100µF Elko setzen.
Sind VDD an den Potis und VDD an den Multiplexern identisch?

Ich weiß nicht ob das kritisch ist aber ich habe verschiedene 
Stromversorgungen.
Einmal +- 15V für analoge Schaltungen und +15 -5 und +5 für alles 
digitale.
GND geht in einem Punkt zusammen.

Gruß

Oliver
Gast #3750892
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Peter Frend schrieb:
> Das sollte so funktionieren?

Theoretisch ja, aber in der Praxis kann es immer Probleme geben
die erst in der Hardware auftreten. Daher macht man auch lieber mal
einen Aufbau auf einem Steckbrett. Es könnte ein Rückwirkung geben.

> Ich wollte mich vergewissern, bevor
> ich die Platine nun herstellen lasse.

Eine Garantie gibt dir hier keiner.

> Oder sollen zwischen
> Poti-Mittelpin und GND noch mal 100nF?

Wenn dich das glücklich macht? Wenn genug Platz da ist, werden ein paar
Pads, die man ja auch erst mal unbestückt lassen kann, nicht schaden.
#3750901
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Hallo,

aus dem Datenblatt:

The CD4051B, CD4052B, and CD4053B analog multiplexers
are digitally-controlled analog switches having low ON
impedance and very low OFF leakage current. Control of
analog signals up to 20VP-P can be achieved by digital
signal amplitudes of 4.5V to 20V (if VDD-VSS = 3V, a
VDD-VEE of up to 13V can be controlled; for VDD-VEE level
differences above 13V, a VDD-VSS of at least 4.5V is
required). For example, if VDD = +4.5V, VSS = 0V, and
VEE = -13.5V, analog signals from -13.5V to +4.5V can be
controlled by digital inputs of 0V to 5V.

wenn du jetzt VEE = VSS = GND und VDD = 3,3V hast solltest du mit 0 und 
5Volt schalten können. Der analog Spannungsbereich kann dann von 0 bis 
3.3 Volt gehen.

Ich hatte halt nur bedenken wegen unsauberer Spannungsversorgung. Wird 
hier aber nicht so kritisch sein da die eigentliche Steuerspannung fa 
aus einem DAC kommt der hoffentlich eine saubere Referenzspannung hat.

Gruß

Oliver
Gast #3751101
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Hallo Peter,

Peter Frend schrieb:
> Und was ist, wenn ich 100nF zwischen mittleren Pin und GND hänge?
> Ausserdem wird das ganze in einem Metall-Gehäuse aufgebaut, welches
> eigentlich externe "Einstrahlung" vermeiden sollte..

Wie auch "Amateur (Gast)" schrieb, sollten ein paar nF hier und da nicht 
schaden.

Dein Gehäuse mag ja nach außen ja was abschirmen.
Was IN deinem Gehäuse passiert wissen wir nicht.
In einem Synthesizer würde ich ein wildes Gewirr an unterschiedlichsten 
Frequenzen erwarten. Vor allem wenn sich da noch ein paar µC tummeln.

Man kann auch einen unheimlichen Aufwand treiben um Schirmung usw. zu 
verbessen oder vermeidet von vorn herein Angriffspunkte.

Brummen, Rauschen und Knattern auf deinen Analogleitungen kannst du auch 
versuchen per Software rauszurechnen.
Ist akademisch sicherlich interessant .... aber .... ;-)
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3751150
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Nur So schrieb:
> Peter Frend schrieb:
>> Und was ist, wenn ich 100nF zwischen mittleren Pin und GND hänge?
> Wie auch "Amateur (Gast)" schrieb, sollten ein paar nF hier und da nicht
> schaden.
Sie schaden nicht nur nicht, sie sind sogar nötig, wenn die Potis 
nacheinander halbwegs zügig gewandelt werden sollen. Denn der ADC hinter 
dem MUX ist vermutlich ein uC, der einen kapazitiven "Spannungsteiler" 
zur sukzessiven Approximation verwendet. Und für diesen Spannungsteiler 
und den vorgeschalteten S&H Kondensator muss eine hinreichend 
niederimpedante Quelle bereitgestellt werden. Ein Kondensator ist hier 
die ideale Quelle. Fazit: an jeden Schleifer die 100nF. Sonst wirst du 
mehr oder weniger starke Abhängigkeiten zwischen den Potis bemerken: das 
"vorher" gewandelte Poti beeinflusst je nach Potistellung das 
"nachfolgende".
#3751187
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Lothar Miller schrieb:
> Fazit: an jeden Schleifer die 100nF.

Ok, also so, wie ich es ursprünglich geplant hab.

Ich fasse zusammen:
- 10/100nF an alle 5 CD4051
- 100nF zwischen Schleifer und (GND? oder VCC?)
- 100µF nah an die Stiftleiste
- Digitale Verbindungen kurz halten
- Lange Leiterbahnen sind Antennen, daher möglichst
  kurz halten (i.d.F. nicht direkt umsetzbar)

Zum ADC: Ja, der ADC ist vorerst der Cortex-M4 ARM.
Auf das finale Wandler/Digitalboard kommt ein MCP3208 von
Microchip (8-Fach 12-bit)
#3751341
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Nur So schrieb:
> Was mir nicht behagt sind die langen Antennen die du dort aufspannst.

Hallo,

wie würde man die langen Antennen in einem heutigen Analogsynthesizer 
design umgehen? Evt. Frontpanel als geschlossenen Wanne ausführen?

Die Potis sind ja über ein ca 1200mm x 400mm Frontpanel verteilt.

Früher hat man das bei den programmierbaren polyphonen (Prophet, Korg 
etc) einfach so gemacht. Die würden eine heutige EMV Verasnstaltung wohl 
eher nicht bestehen.

Gruß

Oliver
#3751345
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Oliver F. schrieb:

> Hallo,
>
> wie würde man die langen Antennen in einem heutigen Analogsynthesizer
> design umgehen? Evt. Frontpanel als geschlossenen Wanne ausführen?
>
> Die Potis sind ja über ein ca 1200mm x 400mm Frontpanel verteilt.
>
> Früher hat man das bei den programmierbaren polyphonen (Prophet, Korg
> etc) einfach so gemacht. Die würden eine heutige EMV Verasnstaltung wohl
> eher nicht bestehen.
>
> Gruß
>
> Oliver

Also ich kenne von Systemen wie dem Clavia Nord, JP-8000, JX-3P, etc. 
nur dieses Routing. Bei modernen Systemen sind die Multiplexer/ICs aber 
möglichst nah an den Potis dran. Aber viel kürzer sind auch dort die 
Leiterbahnen nicht.

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