Hallo,
Anbei habe ich eine PDF meines Schaltplans. Ich habe eine Frage zur
Funktion dieser Schaltung, welche ich selbst entworfen habe. Ich habe
sie bereits aufgebaut und getestet ob sie funktioniert, leider tat sie
dies nicht...
Zur Erklärung der Schaltung:
Links befinden sich zwei RJ45-Stecker, welche als Anschlüsse der
Schaltung dienen. Pin 8 ist hierbei der VCC mit 5V, Pin 3-7 sind
Siganlpins, welche die Schaltung "aktivieren", Pin 2 gibt das gemessene
Signal an einen übergeordneten Master wieder zurück. Pin 1 ist GND.
Dieses Schaltungselement wird mit anderen Schaltungselementen,
dergleichen Art, in einem BUS-System benutzt, deshalb die Signalpins.
Zur Kodierung der Schaltung wird der erste Teil neben den RJ45-Steckern
benutzt, es handelt sich immer um ein AND-Gatter mit unterschiedlichen
Invertern dazwischen. In diesem Fall haben wir ein klassisches NAND
Gatter, ich hoffe das zu diesem Punkt noch alles stimmt.
Gehen wir nun davon aus, dass wir eine 0, also 0V als Signal bei den
Pins 3-7 haben, somit schaltet das NAND-Gatter durch und wir erhalten
auf dem Pfad hinter den Dioden und unterhalb von R1 ein Potential von
theoretisch 5V. Wenn man nun aber den weiteren Verlauf des Stromflusses
betrachtet, so wird ein Spannungsteiler, der sich aus R1, R3, R15 und R2
zusammen setzt, ersichtlich. Das Ausgangssignal wird zwischen R15 und R2
abgegriffen. Ist der Potentiometer auf einem Wert von 0 Ohm gedreht,
dann liegt am Ausgang eine Spannung von 2,5V an. Ist er auf 0,833 Ohm
gedreht, so liegt am Ausgang eine Spannung von 2,4996V an. Dieses Signal
wird nun durch eine Diode geleitet, sodass der Pull-Down-Widerstand R4
den Spannungsteiler nicht beeinflusst. Dieser Pull-Down- Widerstand wird
benutzt um Störsignale aus der Schaltung herauszufiltern, wenn dieses
Schaltungselement aufgrund der Kodierung deaktiviert ist.
Das Signal wird dann mit einem Differenzverstärker im Master verstärkt.
Das ist die Theorie dahinter, deshalb müsste sie so auch theoretisch
funktionieren, doch sie tut es nicht...
Du hast vergessen, den Fehler zu beschreiben. "müsste funktionieren,
doch sie tut es nicht" ist keine brauchbare Fehlerbeschreibung.
An welcher Stelle weichen deine Messungen von den theoretischen
Sollwerten ab?
> In diesem Fall haben wir ein klassisches NAND Gatter
Ich sehe da ein NOR Gatter. Wenn mindestens ein Eigang auf High steht,
ist der Ausgang auf Low.
> somit schaltet das NAND-Gatter durch
Was schaltet es durch, den Straßenverkehr? Du musst Dich deutlich
ausdrücken.
> Dieses Signal wird nun durch eine Diode geleitet, sodass> der Pull-Down-Widerstand R4 den Spannungsteiler nicht beeinflusst.
Das hättest du vielleicht gerne, aber so ist es nicht. Spannungsteiler
sind abhängig vom Laststrom. Und durch R4 fließt mit Sicherheit ein
Strom, der vom Spannungsteiler kommt, ihn also belastet.
Anstelle deiner Logikschaltung solltest du besser ein richtiges Logik-IC
verwenden.
Anstelle von R4 und D6 brauchst du einen Operationsverstärker als
Spannungsfolger.
@Stefanus F.
Wir gehen von der Schaltung der PDF aus. Bei einem Signal von 11111 oder
generell alles ungleich 00000 wird am Ausgangspin immer noch 0,5V
angezeigt. In manchen Fällen war der Spannungsteiler sogar auf 2,5V, als
hätten wir ein Signal von 00000.
Bei dem Signal 00000 gab es auch öfters mal das Problem, dass keine 2,5V
angezeigt wurden.
Gibt es aus eurer Sicht generell ein Problem mit der Schaltung oder muss
der Spannungsteiler neu Dimensioniert werden? Falls ja, was für Werte
würdet ihr vorschlagen, R15 hat aber einen festen Wert von 0,833 Ohm.
Tut mir leid für den Irrtum, ja es handelt sich um ein NOR-Gatter.
Stefanus F. schrieb:> Was schaltet es durch, den Straßenverkehr? Du musst Dich deutlich> ausdrücken.
Es ist so gemeint, dass sich der Ausgang auf HIGH geschalten wird.
Stefanus F. schrieb:> Anstelle deiner Logikschaltung solltest du besser ein richtiges Logik-IC> verwenden.
Inwiefern meinst du dass, einfach das Gatter rausschmeißen und dort ein
Logik-IC mit NOR etc. einsetzten?
Nic schrieb:> Das ist die Theorie dahinter, deshalb müsste sie so auch theoretisch> funktionieren
Natürlich nicht.
R2 und R4 bilden ab Spannung über 0.7V einen Spannungszeiler.
0.833 Ohm in Reihe mit 2k sind auch witzlos, so genau ist keine Diode,
kein Widerstand, schaltet kein Transistor auf Restspannung durch.
Das 5 NOR Gatter wird funktionieren: sobald ein Eingang aktiv ist, wird
das Ausgangssignal niedriger werden. Ob nun von 2.5V auf 0V wie
gewünscht oder eher von 1.5V auf 0.5V sei dahingestellt.
Bei mehreren R4 parallel (Bus) als Belastung sinkt die high-Spannung
noch weiter ab.
Den Differenzverstärker danach kannst du dir eher sparen, analog gesehen
ist das Signal versaut.
Nic K. schrieb:>> Anstelle deiner Logikschaltung solltest du besser ein richtiges Logik-IC>> verwenden.>> Inwiefern meinst du dass, einfach das Gatter rausschmeißen und dort ein> Logik-IC mit NOR etc. einsetzten?
Ja, es sei denn, du wolltest eine NAND Funktion. Beides ist fraglich,
denn mehrere dieser Schaltungen parallel anzuschliessen ergibt für mich
in beiden Fällen keinen Sinn. Deine Logik zur "Codierung" scheint
unvollständig zu sein. Mehr kann ich dazu aber nicht sagen, weil Du hier
ja nur deine Lösung für ein unbekanntes Problem beschrieben hast.
> Bei einem Signal von ... alles ungleich 00000> wird am Ausgangspin immer noch 0,5V angezeigt.
Ja, das hätte ich nicht anders erwartet. Eben weil du ein NOR Gatter
gebaut hast und an den Dioden etwa 0,7V abfallen.
Die Aufgabe der Schaltung ist, dass über mehrere Potis im Raum die
Helligkeit einer Lampe geregelt werden kann. Es steht nur ein
Potentiometer mit Max 0,833 Ohm zur Verfüngung. Ich wollte die alle mit
einem Patchkabel miteinander verbinden, weil das für mich am
leichtetsten ist. Zudem sollen mehrere Schaltungen über das Patchkabel
ansprechbar sein.
Nic K. schrieb:> Die Aufgabe der Schaltung ist, dass über mehrere Potis im Raum die> Helligkeit einer Lampe geregelt werden kann. Es steht nur ein> Potentiometer mit Max 0,833 Ohm zur Verfüngung. Ich wollte die alle mit> einem Patchkabel miteinander verbinden, weil das für mich am> leichtetsten ist. Zudem sollen mehrere Schaltungen über das Patchkabel> ansprechbar sein.
Dazu würde ich die Poti-Stellung mit einem Mikrocontroller einlesen und
diese über irgendeinen einen seriellen Bus miteinander verbinden.
Oder Analog-Multiplexer verwenden.
Einfach die Ausgänge aller Potis parallel zu schalten (auch indirekt
über Dioden) kann jedenfalls nicht funktionieren.
