USB 2.0 High-Speed min. 4kV Optokoppler gesucht

Was du da suchst, heißt nicht "Optokoppler", sondern "USB-Isolator". 
Und ob ein solcher für USB 2.0 Highspeed geeignet ist, steht auch in den 
dürftigsten Produktbeschreibungen.

Ein Optokoppler (bzw. mehrere) mag in einem USB-Isolator verbaut sein, 
ähnlich wie ein (Schwing)quarz in einer Quarzuhr verbaut ist. Wobei - 
bei hohen Geschwindigkeiten isoliert man eher magnetisch - Optokoppler 
sind bei 480MHz Signalfrequenz kaum zu gebrauchen.

Axel S. schrieb:
> Was du da suchst, heißt nicht "Optokoppler", sondern "USB-Isolator".

Stimmt, sorry für falsche Bezeichnung.

Axel S. schrieb:
> Wobei -
> bei hohen Geschwindigkeiten isoliert man eher magnetisch - Optokoppler
> sind bei 480MHz Signalfrequenz kaum zu gebrauchen.

Ok, wieder was dazu gelernt.

fchk schrieb:
> Es dürfte einfacher und wesentlich kostengünstiger sein, die Eingänge
> des LA zu isolieren.

Auf die Idee bin ich noch gar nicht gekommen :)

Kann ich die GND Leitung der LA Kanäle dann auch einfach auf über einen 
der 6 Kanäle des Si8660BD-B-IS oder Si8660ED-B-IS laufen lassen?

Adam P. schrieb:
> Kann ich die GND Leitung der LA Kanäle dann auch einfach auf über einen
> der 6 Kanäle des Si8660BD-B-IS oder Si8660ED-B-IS laufen lassen?

Äh.

Denk da noch mal drüber nach.

Ja mir ist schon bewusst dass es GND ist, aber dann erziele ich damit 
doch keine 100% Isolation.

Oder ist bei Optokopplern sowie USB-Isolatoren die GND Leitung auch 
durchgeschleift?

Adam P. schrieb:
> Ja mir ist schon bewusst dass es GND ist, aber dann erziele ich damit
> doch keine 100% Isolation.

Das GND-"Signal" wird natürlich isoliert, aber dazu muss es nicht eigens 
mit einem eigenen Kanal des Isolators übertragen werden.

GND der einen Seite wird am Isolator angeschlossen, GND der anderen 
Seite an der anderen Seite des Isolators.

Der hat dafür nämlich zwei GND-Anschlüsse, sieh mal ins oben verlinkte 
Datenblatt auf Seite 28 die Diagramme an.

fchk schrieb:
> Zwischen den beiden Pinreihen des Isolatorchips darf kein Kupfer sein,
> egal auf welchem Layer (oben, unten, innen). Du musst 7.5-8mm
> Isolationsabstand einhalten.

FBei einigen kapazitiven Isolatoren muss man durch überlappenden 
Masseflächen eine kleine kapazitve Kopplung der beiden Seiten 
realisieren, um die Störabstrahlung zu minimieren. Die Masseflächen 
sollten sich natürlich vorzugsweise auf Innenlagen der Leiterplatten 
befinden, damit die Luftstrecken nicht zu kurz werden. Dies kann 
durchaus im Widerspruch zu der erforderlichen Isolationsfestigkeit 
stehen, so dass es auf eine Einzelfallabwägung ankommt.

> Lies das Datenblatt!

Genau so etwas wird für einige Isolatoren im Datenblatt oder in 
Applikationsschriften beschrieben.

@ Adam P. (adamap)

>ich habe einen Saleae Logic 16 und möchte (müsste) diesen über einen USB
>Optokoppler nutzen.

Warum glaubst du, daß das nötig ist? Die allermeisten Leute brauchen das 
nicht.

Andreas S. schrieb:
> Genau so etwas wird für einige Isolatoren im Datenblatt oder in
> Applikationsschriften beschrieben.

Analog Devices beschreibt dies sehr ausführlich in der folgenden äußerst 
lesenswerten Applikationsschrift:

http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-1109.pdf

Danke schon mal euch allen!

Werde diese Idee mal weiterverfolgen, da es außer dem Device von Intona 
wohl eher schwer werden dürfte was fertiges zu erhalten.

Werde mir das Datenblatt mal in ruhe durchlesen.

Falk B. schrieb:
> Warum glaubst du, daß das nötig ist? Die allermeisten Leute brauchen das
> nicht.

Da ich Medizinische EEG Geräte entwickel und ich alles trennen muss, 
falls ich mir Elektroden an mein Körper klebe - sonst könnte es echt 
schlimm enden.

Und da ich nun für mich auf der Suche bin um eine Lösung zu finden, habe 
ich diese Frage mal in den Raum geworfen, da ich den LA sonst nicht 
nutzen kann.

Adam P. schrieb:
> Da ich Medizinische EEG Geräte entwickel und ich alles trennen muss,
> falls ich mir Elektroden an mein Körper klebe - sonst könnte es echt
> schlimm enden.

Ach Du Sch..., dann geht es vorrangig doch überhaupt nicht um die 
technische Lösung, sondern um eine gemäß der jeweiligen Gerätekategorie 
zertifizierbare Lösung.  Also holen wir als Erstes die DIN EN 60601-1 
heraus und schauen, was dort gefordert wird.

Also in der "Zwischenstation" zwischen Endgerät und PC ist ein
ADUM4160 verbaut - kenne das Layout nun nicht genau, aber dies 
entspricht wohl den Richtlinien und Anforderungen.

Andreas S. schrieb:
> Also holen wir als Erstes die DIN EN 60601-1
> heraus und schauen

Also ich finde darin gar nichts was mich weiterbringen würde...

Klaus schrieb:
> Den Saleae an einem Raspberry mit Akkus betreiben. Auf den Raspi über
> Wlan mit VNC oder änlich zugreifen.

:-D

Das ist wohl die geilste Lösung!

Darauf wäre ich nun echt nicht gekommen, aber Idee ist super.

Wie ich gerade sehe, sind sowohl der ADUM4160 als auch die 
5kV-Ausführungen der SI866x-Familie für Medizinprodukte geeignet.

Ich finde es aber trotzdem immer wieder putzig, dass solche wichtigen 
Anforderungen erst spät genannt werden.

Adam P. schrieb:
> Ja mir ist schon bewusst dass es GND ist, aber dann erziele ich damit
> doch keine 100% Isolation.
>
> Oder ist bei Optokopplern sowie USB-Isolatoren die GND Leitung auch
> durchgeschleift?

Au weia. Angesichts deiner (nicht vorhandenen) Kenntnisse, soltest du 
nichts selber bauen, sondern einen USB-Isolator kaufen.

Axel S. schrieb:
> Au weia. Angesichts deiner (nicht vorhandenen) Kenntnisse

Ja Kenntnisse im Bereich der Galvanischen Trennung.
Und bauen tu ich das eh nicht selbst, da ich kein Hardware-Entwickler 
bin.

Es geht auch nicht darum, das USB-Signal zu isolieren, sondern die 
Eingänge des Logikanalysators.

Das USB-Signal wäre mit ADUM & Co. auch dann nicht zu isolieren, wenn 
sie schnell genug wären - USB ist bidirektional, und es ist nicht ohne 
ganz erheblichen Aufwand möglich, herauszufinden, in welcher Richtung 
die Datenübertragung gerade läuft. Bei 12-MBit-USB geht das noch mit 
vertretbarem Aufwand, deswegen gibt es dafür auch entsprechende 
Isolationsbausteine.

Erst mit USB3, das dedizierte Leitungspaare für Senden und Empfangen 
hat, ist die Situation wieder besser geworden, solange es aber keine 
Hubs mit Datenratenumsetzung gibt, hilft das auch nur sehr begrenzt, 
denn die einfache galvanische Isolation funktioniert nur bei Geräten, 
die auch die USB3-Datenrate nutzen.

Ein Hub mit Datenratenumsetzung würde im Upstream nur mit SuperSpeed (5 
oder 10 GBit/sec) kommunizieren, und die nötigen niedrigeren Datenraten 
für Highspeed, Fullspeed und Lowspeed autark erzeugen.

So etwas aber gibt es wohl nach wie vor nicht.

g457 schrieb:
> ADUM* kann aber keine USB-2.0-Datenraten.

Ja doch...Low und Full Speed. Das ist halt im Mom. stand der Dinge. Ich 
bräuchte ja nur High Speed für mein LA. Das eine hat nichts mit dem 
anderen zu tun.

Es ist nicht wirklich einsichtig fuer EEG ein 480MBit USB einsetzen zu 
wollen.
Welche Samplerate zu wieviel Bit benoetigt man, mal der Anzahl Kanaele. 
Allenfalls kann man mit ein paar mehr Kanaelen ueber die Isolation 
drueber.

@Zwölf Mal Acht (hacky)

>Es ist nicht wirklich einsichtig fuer EEG ein 480MBit USB einsetzen zu
>wollen.

Doch, wenn man eben DIESEN Logicanlayzer verwenden will/muss. Der hat 
nun mal nur High Speed USB.

Ein Logikanalyzer ist nicht ganz das Richtige. Was man moechte fuer EEG, 
waere allenfalls ein Transientenrecorder.

Beim Corning Kabel wird der Strom per Kupfer übertragen, das bringt nix.
Das einzige was mir bekannt ist ist Icron. Wir haben einige von denen im 
Einsatz auch Glasfaser, da aber hauptsächlich wegen der Kabellänge.

Adam P. schrieb:
> Da ich Medizinische EEG Geräte entwickel und ich alles trennen muss,
> falls ich mir Elektroden an mein Körper klebe - sonst könnte es echt
> schlimm enden.

Falsche Herangehensweise. Wenn man einen Logic Analyser wirklich 
braucht, kommt das EEG nicht vom Kopf sondern vom Signalgenerator. Dann 
muss man nix isolieren.

Wir nehmen meistens einfach einen preiswerten EKG Generator, auch wenn 
der eigentlich 100-1000fach zuviel Signal hat. Im Zweifel macht man 
einen Spannungsteiler mit ran.

Anscheinend ist hier einiges durcheinander gekommen...

Kurze Erklärung:
Ich befinde mich zur Zeit noch in der Entwicklungsphase.
Das Gerät an sich und die SAM-ICE sind bereits mit USB-Isolatoren 
verbunden und alles funktioniert.
Das Gerät ansich hat auch nur USB Full-Speed.

Den LA benötige ich zu Zeitmessungen der Hardware und zur 
Debug-Unterstützung.

Wenn ich diesen nicht "entkoppelt" bekomme, dann kann ich ihn halt nicht 
nutzen wenn ich mir Elektroden kleben würde.

Der LA hat somit nichts mit EEG zu tun.

Natürlich haben wir auch ein Simulator. Der kann Sinus, EKG, EEG Signale 
generieren, im Bereich von 20µV -> 1V.

Jedoch ist ein Simulator nun mal nicht das gleiche wie ein Mensch und 
das sieht man auch am Signalverhalten.

Es geht hier wirklich nur darum, den LA noch zu trennen, damit das ganze 
System "jetzt im Entwicklungsstadium" save ist.

Ich danke euch schon mal für die ganzen Ideen.

Ja ich glaube das wird auch das einfachste sein...brauch ja nichtmal ein 
Laptop. Remote-Desktop wäre eleganter.

Auch Remote Desktop ist nicht nötig; Du kannst den Raspberry PI als 
USB-Device-Server nutzen, dann ist er eine "virtuelle USB-Karte" und 
daran angeschlossene USB-Geräte (wie Dein LA) können wie gewohnt vom PC 
genutzt werden.

Die dafür nötige Software heißt VirtualHere:

https://www.virtualhere.com/usb_server_software

Auf dem Raspberry Pi wird der Server installiert (bei Betrieb mit nur 
einem USB-Gerät kostenlos), auf dem PC ist der entsprechende Client zu 
nutzen:

https://www.virtualhere.com/usb_client_software

Rufus Τ. F. schrieb:
> Du kannst den Raspberry PI als
> USB-Device-Server nutzen

Vielen Dank! Das ist ja noch besser.