Hallo, kann man - ohne auf FEM Tools auszuweichen - z.B. mit einfacherern Formeln die Kopplung bzw. Störung zwischen Leitern von Kabeln abschätzen? Beispielsweise habe ich 2 Stecker, auf dem einen wird 12V PWM betrieben 2 Leitungen verdrillt (PWM+PWMGND) (bis 100 kHz), auf dem zweiten Stecker sind Analogsignale (ebenfalls mit einfach halber 2 Leitungen verdrillt (Signal+SigGND), welche ich natürlich nicht durch die 12V Pulse stören möchte. Jetzt wäre interessant zu wissen ab welchem Abstand der Stecker (oder besser wahrscheinlich der Einzelleitungen) dies vernachlässigbar ist. Z.B. 1 mm Abstand --> Überkopplung 1.2mV PWM auf der Analogleitung = Dämpfung Faktor 10000 etc. 2mm --> Dämpfung 100000? Gibt es hier vereinfachte Formeln oder wie könnte man hier vorgehen? Inklusive brauche ich einen Schirm oder nicht um PWM+PWMGND. Viele Grüße, Thomas
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Das kannst du pauschal garnicht sagen, das hängt z.T. von der Amplitude, sprich Pegel der Signale ab. Normalerweise koppeln verdrillte Leitungen nach aussen garnicht, solange sie symmetrisch betrieben werden. Du machst aber einen gravierenden Fehler, der die Symmetrie zunichte macht, du erdest eine der beiden verdrillten Adern. Damit hast du die Störanfälligkeit gewaltig gesteigert.
Naja. Verdrillt sollten sie ja sein um Einkopplung von Außen grundsätzlich zu minimieren. Symmetrisch sind weder das PWM noch das Analogsignal.
Thomas S. schrieb: > Gibt es hier vereinfachte Formeln oder wie könnte man hier vorgehen? Was jetzt: Kopplung im Kabel (wie lang) oder nur die Steckerpins? Das ganze ist leider nicht trivial. - Welche Anstiegszeiten hast Du (Spannung / Strom) - Kopplungslänge und Abstand - Ist das Analogsignal eher niederohmig (<50 Ohm) oder hochohmig (>600 Ohm) Verdrillen hilft nur bei Magnetfeldkopplung (niederohmig) und je nach Verdrillgrad auch nur ca 90 - 95% Dämfpung. Aber vermutlich hast Du überwiegend kapazitive Kopplung (hochohmiger Empfänger). Vereinfacht würde ich dann ein Modell bilden mit Grenzfrequenz aus Flankensteilheit des PWM-Signals und kapazitiver Kopplung (z.B. 33-100 pF/m Leitungslänge) auf die Eingangsimpedanz des Empfängers. Wenn Du jetzt anfängst zu schirmen wird die kapazitive Kopplung weniger. Bei doppelter Schirmung überwiegt dann irgendwann die magnetische Kopplung. Die läßt sich nur durch entsprechenden Abstand kostengünstig verringern. Gruß Anja
Hallo, > Thomas S. schrieb: > Beispielsweise habe ich 2 Stecker, auf dem einen wird 12V PWM betrieben > 2 Leitungen verdrillt (PWM+PWMGND) (bis 100 kHz), auf dem zweiten > Stecker sind Analogsignale (ebenfalls mit einfach halber 2 Leitungen > verdrillt (Signal+SigGND), welche ich natürlich nicht durch die 12V > Pulse stören möchte. Jetzt wäre interessant zu wissen ab welchem Abstand > der Stecker (oder besser wahrscheinlich der Einzelleitungen) dies > vernachlässigbar ist. Z.B. 1 mm Abstand --> Überkopplung 1.2mV PWM auf > der Analogleitung = Dämpfung Faktor 10000 etc. 2mm --> Dämpfung 100000? > Gibt es hier vereinfachte Formeln oder wie könnte man hier vorgehen? > Inklusive brauche ich einen Schirm oder nicht um PWM+PWMGND. Hallo, wie schon geschrieben, haben eine Vielzahl Randbedingungen und Parameter Einfluß auf das Ergebnis. Die Störungen durch das PWM-Signal sind undefiniert, weil diese auch von der Stromstärke und der Flankensteilheit abhängig sind. Zudem haben die Leitunglängen und alle konstruktive Merkmale der Leitung Einfluß. Zu dem Analogsignal gibt es gar keine Angaben. Ob Störungen relevant sind, hängt von der erforderlichen Genauigkeit und Auflösung ab. Außerdem ist das Spektrum das Analogsignals unbekannt. So kann man z.B. für DC und sehr niedrige Frequenzen hochfrequente Störungen leicht filtern. Das SNR für das Analogsignal wird nicht nur durch die Störintensität, sondern auch durch die übertragene Signalleistung bestimmt. Es ist ein großer Unterschied, ob nur 0,1uW übertragen wird oder 100mW (Faktor 1:1Mio.). Die konstruktiven Parameter der Leitungen haben auch wieder Einfluß. Gruß Öletronika Konstruktive
Um Kopplungen zu rechnen gibt es Tools. Fuer vereinfachte Faelle gibt es Naeherungen, die sind in Layouttools wie zB Altium Designer eingebaut. Fuer Falle ohne vorherige Randbedingungen benoetigt man einen 3D Solver. zB von CST, der nennt sich dann Cable Studio, oder PCB Studio. Der Nutzen bestimmt den Preis. Moeglicherweise willst du vorher ein paar Versuche machen... um eine Ersparnis abschaetzen zu koennen.
Thomas S. schrieb: > Naja. Verdrillt sollten sie ja sein um Einkopplung von Außen > grundsätzlich zu minimieren. Kann es seind ass du die Idee von verdrillten Leitungen missverstanden hast? Das verdrillen verringert nicht grundsätzlich Einkopplungen sondern sorgt nur dafür dass auf beiden Leitungen exakt gleich eingekoppelt wird. Dadurch kann man die Störung bei einer Symetrischen Nutzung, gewissermaßen herausgerechnen bzw. sie wird irrelevant da nur die Differenz zwischen den beiden Leitungen verwertet werden.
Thomas S. schrieb: > Gibt es hier vereinfachte Formeln oder wie könnte man hier vorgehen? > Inklusive brauche ich einen Schirm oder nicht um PWM+PWMGND. Du hast zwei Randbedingungen nicht genannt: 1. Wie lang liegen die Leitungen nebeneinander? 2. Wieviel Störung ist auf deinem Analogsignal zulässig? Ich würde ganz pragmatisch eine Testschaltung aufbauen und messen: - PWM-Signal ausgeben, ständig gändert zwischen 2% und 98% und zurück - mit dem Oszilloskop gucken, was auf den Analogleitungen davon ankommt Ggf. kannst Du die Integrationszeit des AD-Wandlers so wählen, das mehrere PWM-Zyklen genau in das Meßfenster fallen. Dann wird der Analogwert nur durch den PWM-Tastgrad beeinflußt, aber nicht mehr durch den Abtastzeitpunkt.
Thomas S. schrieb: > etzt wäre interessant zu wissen ab welchem Abstand > der Stecker (oder besser wahrscheinlich der Einzelleitungen) dies > vernachlässigbar ist. Z.B. 1 mm Abstand --> Überkopplung 1.2mV PWM auf > der Analogleitung = Dämpfung Faktor 10000 etc. 2mm --> Dämpfung 100000? Was hat das Übersprechen zwischen Leitungen speziell mit Mikrocontrollern oder Digitalelektronik zu tun. Da geht es um FELDER, die von der einen Leitung erzeugt werden und auf die andere Leitung einwirken - egal wer diese Felder erzeugt.
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