Hallo zusammen, Entkoppelkondensatoren bei Spannungsversogungen sind eh klar, das gehört gemacht, und wie es gemacht gehört ist auch bekannt. ich wollte eure Erfahrungen / euer Wissen zu folgendem Thema anzapfen: Mir geht es um die Entkopplung von Signalen von elektromagnetischen Störungen. Genauer gesagt um Signale wie Reset, Fault, etc, die die Sicherheit beeinflussen können. (d.H. keine Seriellen Daten, nur ein Spannungspegel) Meine Angst ist, dass durch EMV ein solches Signal (das z.B. quer über die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann ungewollte Aktionen triggert. Folgende Überlegungen / Lösungsansätze: 1) ein Koppelkondensator beim µC wie bei der Spannungsversorgung. Wie groß die Kapazität? Der Ausgang beim µC hat ja große Kapazitive Lasten auch nicht wahnsinnig gern. 2) RC-Tiefpass Vom Verständis her würde der ja die hochfrequenten Störungen herausfiltern. dann müsste der aber ganz nah beim Empfänger des Signals liegen, oder? Sonst wäre ja sogar eine Verschlechterung der EMV-Verträglichkeit zu erwarten, da die Signalquelle über den Widerstand die Störung schlechter ausgleichen kann?! Bei einem Signal an mehrere Empfänger müsste der TP an jedem Eingang liegen, oder? Freue mich schon auf eure Meinungen dazu und natürlich auf andere Vorschläge! lg Dominik
Dominik schrieb: > Meine Angst ist, dass durch EMV ein solches Signal (das z.B. quer über > die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann ungewollte > Aktionen triggert. Und was ist mit den anderen Signalen? mfg Klaus
Dominik schrieb: > Meine Angst ist, dass durch EMV ein solches Signal (das z.B. quer über > die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann ungewollte > Aktionen triggert. Da brauchst du keine Sorgen zu haben. Wenn elektromagnetische Verträglichkeit vorhanden ist, besteht keine Gefahr einer störenden Beeinflussung. Das Ziel von EMV-Messungen ist, genau die elektromagnetische Verträglichkeit sicher zu stellen, indem einerseits geprüft wird, ob die Störpegel unterhalb der zulässigen Grenzen liegen und andererseits eine Schaltung ausreichend störfest ist, z.B. Störabstände von Signalen ausreichend groß sind.
Koppelkondensator bezeichnet die AC Kopplung zweier Signale, was nicht ist was Du meinst und auch genau das Gegenteil erreichen würde. Auch das was Du meinst ist ein RC Glied, nur das das R im C und Deiner Stromsenke versteckt ist. Du brauchst auch nicht weiter zu theoretisieren. Das Teilgebiet nennt sich EMV und darüber kann man Bücher schreiben, was auch getan wurde. Das Problem ist komplex, die Lösungen dazu sind nicht einfacher. Entstörung sollte nach Möglichkeit IMMER am Störer stattfinden, wenn Du denn weist welcher das ist, was nicht immer ersichtlich ist. Ein Störer kann auch eine dumme Leiterbahnführung sein, die das Schwingen anfängt. Ist die Störung Drahtgebunden, kapazitiv oder induktiv übertragen? Hast Du dir mit Deiner Leiterbahnführung einen selektiven Empfangskreis für Radio Jerewan aufgebaut oder liegt deine MCU unterm Schaltregler und bekommt direkt auf den Chip gestrahlt auf die Mütze? Gleichtakt oder Gegentakt Störung auf der Power? Mit deinem RC bist Du da schnell am Ende der Weisheit. Trotzdem ist das RC glied für Signale eine der einfachsten Methoden. Signale nur so schnell wie sie sein müssen, löst viel Probleme, aber nicht alle.
Dominik schrieb: > Meine Angst ist, dass durch EMV ein solches Signal (das z.B. quer über > die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann ungewollte > Aktionen triggert. Du meinst sicherlich ESD. Die Sorge ist durchaus nicht unbegründet. Dominik schrieb: > RC-Tiefpass > Vom Verständis her würde der ja die hochfrequenten Störungen > herausfiltern. Prinzipiell richtig, nur sind die Frequenzen bei ESD so hoch, dass man sich den R sparen kann. Ein C im Zusammenspiel mit der Zuleitung reicht. > dann müsste der aber ganz nah beim Empfänger des Signals liegen, oder? Richtig. Dominik schrieb: > Sonst wäre ja sogar eine Verschlechterung der EMV-Verträglichkeit zu > erwarten, da die Signalquelle über den Widerstand die Störung schlechter > ausgleichen kann?! Ich gehe weiterhin davon aus, dass du ESD meinst. Einen ESD Puls kann die Quelle in der kurzen Zeit gar nicht ausgleichen. Selbst ein größerer Kondensator wäre zu träge. Ein zu kleiner Kondensator ist dagegen "schnell", kann aber u.U. zu wenig stützen. Daher Tip aus der Praxis: 10nF zu GND direkt am Eingangs-Pin (Reset, Enable etc.). Dominik schrieb: > Bei einem Signal an mehrere Empfänger müsste der TP > an jedem Eingang liegen, oder? Ja, nur eben statt TP je ein 10nF.
Joe F. schrieb: > Ich gehe weiterhin davon aus, dass du ESD meinst. Bei dem ganzen Akronym-Missbrauch weiß man nie ... Vielleicht ist auch EMP gemeint. Wer will das ausschließen.
Okay, beim EMP müssten wir nun wirklich ganz andere Geschütze auffahren. Kennt jemand ein Labor mit EMP Prüfkammer? ;-) Joe F. schrieb: > nur sind die Frequenzen bei ESD so hoch Bei Electrostatic discharge würde ich eher nicht von Frequenzen sprechen, auch wenn in der Flanke natürlich Frequenzen versteckt sind. Die Spannung ist aber einfach so hoch das ein R in realistischer Dimensionierung nichts hilft. Da aber nur ein aufgeladener Körper entladen wird, also eine Kapazität, eine sehr kleine noch dazu, hilf ein kleiner C bzw. ein Varistor.
Das ist ja schnell gegangen! Danke für eure Antworten! Klaus R. schrieb: > Und was ist mit den anderen Signalen? > mfg Klaus Wenn mal ein Bit umfällt kann man das anders erkennen und das Datenpaket nochmal schicken. Michael K. schrieb: > Koppelkondensator bezeichnet die AC Kopplung zweier Signale, was nicht > ist was Du meinst und auch genau das Gegenteil erreichen würde. > Auch das was Du meinst ist ein RC Glied, nur das das R im C und Deiner > Stromsenke versteckt ist. Da hast du natürich recht. Darum habe ich ja auch entkoppeln geschrieben, weil ich meine Signale von hochfrequenten Störungen entkoppeln will. Michael K. schrieb: > Du brauchst auch nicht weiter zu theoretisieren. > Das Teilgebiet nennt sich EMV und darüber kann man Bücher schreiben, was > auch getan wurde. > Das Problem ist komplex, die Lösungen dazu sind nicht einfacher. Ja, das ist mir auch schon aufgefallen. Es wird ja oft theoretisiert und dann die Standard-Lösung genommen. Siehe Regelungstechnik (Stichwort PID-Regler) oder auch hier. Wolfgang schrieb: > Da brauchst du keine Sorgen zu haben. Wenn elektromagnetische > Verträglichkeit vorhanden ist, besteht keine Gefahr einer störenden > Beeinflussung. > > Das Ziel von EMV-Messungen ist, genau die elektromagnetische > Verträglichkeit sicher zu stellen, indem einerseits geprüft wird, ob die > Störpegel unterhalb der zulässigen Grenzen liegen und andererseits eine > Schaltung ausreichend störfest ist, z.B. Störabstände von Signalen > ausreichend groß sind. Das hört sich gut an. Meine Elekronik sitzt in einer Eisenbox, gemeinsam mit einer Leistungselektronik 48V/100A von der erwarte ich schon Störungen, aber hoffentlich hast du recht mit deiner Aussage. Joe F. schrieb: > Du meinst sicherlich ESD. Die Sorge ist durchaus nicht unbegründet. Puh, jetzt bin ich mir auch nicht mehr sicher, was ich meine bzw. was du mit ESD meinst. Ich sorge mich nicht davor, dass jemand meine Elektronik angreift und es dort einen Funken gibt. Allerdings sorge ich mich schon davor, dass jemand in der Nähe einen Funken zieht und das elekromagnetische Feld das Signal so stark beeinflusst, dass es einen Pegel überschreitet. Ich glaube in beiden Fällen ist dein Rat mit den 10nF eine einfache Wahl für erste Tests.
Dominik schrieb: > Meine Elekronik sitzt in einer Eisenbox, gemeinsam > mit einer Leistungselektronik 48V/100A Juhu, dann hast Du ganz sicher genug Probleme an denen Du Dich so richtig austoben kannst. Wolfgang schrieb: > Da brauchst du keine Sorgen zu haben. Wenn elektromagnetische > Verträglichkeit vorhanden ist, besteht keine Gefahr einer störenden > Beeinflussung. Das mein Lieber, nennt sich Sarkassmus. Du verwendest den Begriff EMV, der für Elektromagnetische Verträglichkeit steht, und Wolfgang zieht Dich schön durch den Kakao indem er das sinngemäß in Deinen Post einsetzt und damit deine Frage völlig sinnentstellt. Deine Frage ist nicht zu beantworten, weil Du selbst nicht weist welche Du eigentlich stellen willst. Anscheinend möchtest Du eine pauschale Freisprechung mittels einfacher Maßnahmen. Ich kann Dir versichern das es die nicht gibt. Vieleicht hast Du Probleme, vieleicht nicht, vieleicht verstehst Du die, vieleicht sind die wie ein glitschiger Aal der dir immer wegflutscht wenn Du meinst, jetzt hast Du es kapiert. Dominik schrieb: > Ich glaube in beiden Fällen ist dein Rat mit den 10nF eine einfache Wahl > für erste Tests. Und vieleicht baust Du damit erst den LC Schwingkreis der in Verbindung mit Layout, Kabelführung, benachbarte Teile, zum Problem wird. Willkommen in der Welt der EMV.
Michael K. schrieb: > Und vieleicht baust Du damit erst den LC Schwingkreis der in Verbindung > mit Layout, Kabelführung, benachbarte Teile, zum Problem wird. An Signalen, die im Betrieb einen ziemlich statischen Zustand haben (Reset, Enable) wohl eher nicht...
Dominik schrieb: > um Signale wie Reset, Fault, etc, die die Sicherheit beeinflussen > können. (d.H. keine Seriellen Daten, nur ein Spannungspegel) Jedes externe bussignal (Daten, Adresse, ready/weitere, CS, ... ) ist ebenso gefährdet. Unterscheide Signale auf der Platine und externe. Die externen bedürfen sorgsamer, individueller Gestaltung. Und notfalls über Redundanz/plausibilität nachdenken. Das geht auch beim Resetsignal..
Michael K. schrieb: > Und vieleicht baust Du damit erst den LC Schwingkreis der in Verbindung > mit Layout, Kabelführung, benachbarte Teile, zum Problem wird. > > Willkommen in der Welt der EMV. Ja ist mir schon klar, dass das Thema UNENDLICH komplex ist. Aber ganz ehrlich, ich will ja keine Signalübertragung im Mhz-Bereich machen, sondern einen statischen Pegel innerhalb einer Platine stabilisieren. und ich bin mir ziemlich sicher, dass das in der Regel nicht durchsimuliert, gerechnet und getestet wird, sondern es in so einem einfachen Fall eine Standardlösung gibt. Michael K. schrieb: > Das mein Lieber, nennt sich Sarkassmus. > Du verwendest den Begriff EMV, der für Elektromagnetische > Verträglichkeit steht, und Wolfgang zieht Dich schön durch den Kakao > indem er das sinngemäß in Deinen Post einsetzt und damit deine Frage > völlig sinnentstellt. Ja, beim nochmaligen Lesen machts Sinn. Man liest halt immer das, was man lesen will. Verarscht werden ohne es zu merken ist immer doppelt bitter. Also ich korrigiere: Meine Angst ist, dass durch FEHLENDE EMV ein solches Signal (das z.B. quer über die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann ungewollte Aktionen triggert. Mann, immer das gleiche in diesem Forum. Man fragt was und bekommt gleich mal sarkastische Antworten. Hauptsache mal jemanden, der was lernen will, eins auswischen und in seiner eigenen "Genialität" suhlen. Gratulation! Allen anderen vielen Dank für eure Antworten und bleibt bitte hilfreich :)
Dominik schrieb: > Also ich korrigiere: > Meine Angst ist, dass durch FEHLENDE EMV ein solches Signal (das z.B. > quer über die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann > ungewollte > Aktionen triggert. Dafür gibt es je nach Signalart Zwei Lösungsarten. Geht es um statische Signale, also die sich selten oder langsam ändern, baut man einfach eine Entprellung auf der Empfängerseite welche sehr kurze Spitzen (also die von EM Impulsen) ignoriert). Das kann in Hardware sein (bei Mosfets z.B geht nur das), oder wenn der Empfänger ein Mikrocontroler ist, kostengünstiger in Software. Geht es um Protokolle, baut man entweder selbst eine Überprüfung per Checksumme ein (oder schickt die Daten einfach dreifach), oder nimmt gleich ein robusteres Protokoll. Absolute Sicherheit dass Informationen störungsfrei und unbeeinflussbar durchkommen ist praktisch nie gegeben. Selbst das Schreiben auf die Festplatte deines Rechners grade kann mit viel Pech korrupte Bytes enthalten. Wenn von den Komponenten, Menschenleben abhängen, sichert man am besten mehrfach ab. Dafür gibt es aber Lehrgänge zu ganz bestimmten Normen die eingehalten werden müssen.
Bezüglich AVR Mikrocontroller meldet sich hier alle paar Monate jemand, dessen µC unter unerwarteten sporadischen Hardware-Resets leidet. Das ist genau dein Thema. In diesem konkreten Fall empfiehlt der Hersteller einen Kondensator (z.B. 100nF) von /Reset nach GND, sowie einen 10k Pull-Up Widerstand nach VCC. Der Kondensator hat dabei primär die Aufgabe, hochfrequente Signale nach GND abzuleiten, damit der Reset-Pin nicht unbeabsichtigt auf Radiowellen reagiert. Jede Schutzschaltung beeinflusst aber auch das Nutzsignal. In diesem Fall würde der Kondensator den Reset Impuls verlängern. Falls der Impuls von einer elektronische Schaltung kommt, würde der Kondensator diese zusätzlich belasten. Du musst daher jede Schutzschaltung an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Eventuell muss sogar die Software angepasst werden. Eine allgemein gültige Lösung gibt es nicht.
Dominik schrieb: > Mann, immer das gleiche in diesem Forum. Man fragt was und bekommt > gleich mal sarkastische Antworten. Deine Frage verwendet die falschen Begriffe, ist unexakt, zu kurz gedacht, stark interpretationsfähig und erst über ein dutzend Posts kristalisiert sich heraus was Du eigentlich willst. Trotzdem bekommst Du qualifizierte Antworten, aber die Leute wollen ja auch ein wenig Spaß haben, wenn sie schon nicht dafür bezahlt werden, ihre über Jahre erworbene Erfahrung mit Dir zu teilen. Wenn es immer das selbe ist, dann würde ich mich mal fragen warum und was Du ändern könntest, damit die Antworten sachlicher und sachdienlicher werden. Also schön kleine Brötchen backen, zuhören, lernen.
> Man ... bekommt gleich mal sarkastische Antworten.
Das liegt am durchschnittlichen Alter der Teilnehmer (denke ich). Wir
haben einen anderen Humor. In zehn Jahren werden hier vermehrt makabere
Witze übers Altern kommen.
Elektronik als Hobby ist unter jungen Leuten nicht mehr so weit
verbreitet, wie in dem 70er Jahren. Das selbe Problem haben auch die
Amateurfunker.
Stefanus F. schrieb: > Das liegt am durchschnittlichen Alter der Teilnehmer (denke ich). Wir > haben einen anderen Humor. Also ich kann diesem sehr verbreiteten dumm-dämlichen Anfänger-Bashing nichts humorvolles abgewinnen. Tut mir leid, ist genauso witzig wie einem Kind seine Sandförmchen klauen, weil man ja selbst schon größer und stärker ist. Selbstironische Menschen bringen mich da viel eher zum lachen.
Dominik schrieb: > Meine Angst ist, dass durch FEHLENDE EMV ein solches Signal (das z.B. > quer über die Leiterbahn geht) einen falschen Pegel annimmt und dann > ungewollte > Aktionen triggert. Die Angst ist nicht unberechtigt. Kann aber durch geeignete Maßnahmen beruhigt werden! Leiterbahnführung EMV-gerecht gestalten (z.B. keine Schleifen, so kurz wie möglich, niederimpedant, zwischen großflächigen Zwischenlagen etc.) Bei digitalen Signalen ggf. auf differzielle Leitungspaare gehen. Analoge Filter filtern kurzzeitige Störungen heraus In Software: Plausibilitätskontrollen, digitale Filteralgorithmen... In der Sicherheitstechnik: mehrkanalige Auswertung --> der Wert wird nur für gültig erklärt, wenn mehrere Kanäle zum gleichen Ergebnis kommen. u.s.w.
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Ich träume von einem µC-Forum, in dem diejenigen, die nichts zur Sache beizutragen haben, einfach mal die Klappe halten können...
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