Kapazitive Kopplung?

[Tom (Gast)]

Hallo,

ich experimentiere mit i2c und sehe ein komisches Phänomen auf dem Oszi.

Gelb: Clock
Blau: Data

Clock wird von der MCU getrieben, Data von einem 100k PullUp. Ist zu 
viel, ist mir klar, aber so sieht man meine Frage besser.

Wenn Clock HIGH geht, bekommt Data auf einmal einen kräftigen Schubs 
nach oben. Es liegt nicht am Code, das ist sicher. Der Bus ist 10 Meter 
lang und Data und Clock liegen 2mm auseinander. Wenn ich jetzt die 
Clock-Leitung abziehe, sieht die blaue Kurve wieder wie erwarter normal 
aus (ohne Schubser). Es ist also auf jeden Fall so, dass die Leitungen 
sich beeinflussen.

Da bleibt ja nichts mehr übrig als eine kapazitive Kopplung, aber ich 
kann mir nicht vorstellen, dass der Effekt so stark ist und wenn er es 
wäre, müsste Blau doch eigentlich RUNTERGEZOGEN werden statt rauf?

[zeigerarithmetik (Gast)]

Ein 10 Meter langer i2c-Bus mit 100k Pullup, und du wunderst dich über 
komische Effekte? Ernsthaft?

[Tom (Gast)]

Zu dumm zum Lesen?

"Ist zu viel, ist mir klar, aber so sieht man meine Frage besser."

[zeigerarithmetik (Gast)]

>Zu dumm zum Lesen?

Nein. Aber dann betreibe den Bus halt innerhalb der Spezifikation und 
das Problem ist weg, wie du ja selbst schon andeutest.

[Ludger (Gast)]

Hallo Tom,

das ist gut möglich, 10m Kabel werden so ca. 500-1000pF haben.

Ludger

[Tom (Gast)]

Ja, aber sollte Blau dann nicht runtergezogen werden, da es ja die 
negative Platte des Kondensators ist?

[Achim S. (Gast)]

Tom schrieb:
> Ja, aber sollte Blau dann nicht runtergezogen werden, da es ja die
> negative Platte des Kondensators ist?

Nein, sollte es nicht. Über die Koppelkapazität fließt Strom, und genau 
in der Richtung, wie er "oben reinfließt" fließt er auch unten wieder 
raus (und macht einen Spannungsabfall am 100k Widerstand. Also springt 
Blau bei der steigenden Flanke von Gelb nach oben, bei der fallenden 
Flanke von Gelb nach unten.

[Peter R. (pnu)]

Tom schrieb:
> Ja, aber sollte Blau dann nicht runtergezogen werden, da es ja die
> negative Platte des Kondensators ist?

Blau ist hier die Farbe eines gemessenen Spannungsverlaufs und keine 
Kondensatorplatte. Blau wird hier der Spannungsverlauf gezeigt, der auf 
der Leitung ensteht und das ist die "positive Platte".

mögliche Erklärung: Das I2C-IC hält zuerst (vom vorigen Takt) die 
Leitung niederohmig auf Null. Dann schaltet es den Ausgang hochohmig für 
die nächste Siganlausgabe und die Spannung läuft wegen des pullup von 
100kOhm "langsam" nach oben. Dann kommt der Moment, wo der Ausgang des 
IC eine 1 abgibt, und zwar niederohmig, und die Spannung geht plötzlich 
auf 1.

Die nächte Zacke entsteht dann  durch: erstmal hochohmig mit kurzer 
Zeitauf den durch das pullup erzeugten Pegel, danach niederohmig auf 0 
geschaltet.

komisch ist das Phänomen nur deshalb weil man nicht weiß, dass richtige 
Pegel nur bei richtigem Abschluss (pullup) der Leitung und bei 
vorgesehener Länge der Leitung entstehen. 10 m I2C-Bus ist sicher nicht 
in der Spezifikation.