Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik I2S über 5m Kabel


von Klaus R. (klara)


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Hallo,
ich möchte I2S über ein 5m langes Kabel betreiben. Als Tranceiver wird 
ein 74LVC245 eingesetzt. Über 5 m muß schon unbedingt mit Terminierung 
gearbeitet werden.

Als erstes fällt einem KAT 5/6/7 - Kabel ein. Diese Kabel sind aber für 
symmetrische Übertragung spezifiziert. Ich brauche für I2S aber eine 
asymmetrische Übertagung.

Gut, der differenzielle Wellenwiderstand eine KAT - Kabels beträgt 100 
Ohm. Dann müßte der Wellenwiderstand Ader gegen Masse (Schirm) 50 Ohm 
betragen. Ich könnte ein Pärchen also trennen und jede Ader für sich 
nutzen. Was ist in diesem Fall mit dem Übersprechen?

Ich bin noch auf ein anderes Kabel gestoßen, dem NANOFLEX®HC*TRONIC-C 
von  Helukabel.

https://www.helukabel.de/opc/workarea/suppliers/STD/documents/pdf/db/1DB_27235_de.pdf

Das Kabel wird auch für asymmetrischen Betrieb geeignet sein. Es werden 
Kapazitäten Ader/Ader und Ader/Schirm angegeben. Ebenso eine 
Induktivität und ein Wellenwiderstand. Ist beim Wellenwiderstand 
Ader/Schirm gemeint? Wenn man jetzt noch den εr - Wert hätte, dann käme 
man etwas weiter.

Es fehlen leider immer irgendwelche Angaben.
Wer kann mir da Tipps geben?
mfg Klaus

von Christian R. (supachris)


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Nimm doch ein VGA Kabel. Da hast du mindesten 3 Koaxialkabel drin. Ein 
passender Treiber und 75 Ohm Terminierung am Empfänger sollte für die 
paar MHz sehr gut gehen.

Für die Edelvariante gibt's bei Samtec Multi Coax Kabel...

von HildeK (Gast)


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Das Helu-Kabel wird nicht besser oder schlechter geeignet sein als das 
CAT-Kabel.

Klaus R. schrieb:
> Gut, der differenzielle Wellenwiderstand eine KAT - Kabels beträgt 100
> Ohm. Dann müßte der Wellenwiderstand Ader gegen Masse (Schirm) 50 Ohm
> betragen.

So einfach ist das nicht.

Ich würde mal folgendes tun:
Schließe das Kabel an deine Signalquelle an mit einer 
Serienterminierung. Beginne mit 33Ω. Miss mit einem schnellen Skope das 
Signal am Ende der Leitung. Sind Treppen oder größer Überschwinger zu 
erkennen, dann verändere den Wert der Serienterminierung.

Zum Übersprechen kann ich wenig sagen. Beim CAT-Kabel würde ich einfach 
die übrigen Adern auf GND legen. Wenn du die Verseilung sehen kannst, 
dann die heißen Signale nicht auf nebeneinander liegende Adern legen.
Bei dem im Link abgebildeten Helu-Kabel wären z.B. gelb und weiß die 
beiden richtigen Adern.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Klaus R. schrieb:
> ich möchte I2S über ein 5m langes Kabel betreiben. Als Tranceiver wird
> ein 74LVC245 eingesetzt. Über 5 m muß schon unbedingt mit Terminierung
> gearbeitet werden.

Irgendwie klingt das fuer mich so wie: "Ich moechte mit mit'm Luftgewehr 
in den Fuss schiessen, hab' aber Sicherheitsschuhe an. Muss ich 
unbedingt Socken anziehen?"
Wie soll denn da noch irgendwas "vernuenftiges" rauskommen, bei der 
Ausgangslage?

Gruss
WK

von Klaus R. (klara)


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Christian R. schrieb:
> Nimm doch ein VGA Kabel.

Danke, werde ich mir anschauen.

HildeK schrieb:
> Ich würde mal folgendes tun:
> Schließe das Kabel an deine Signalquelle an mit einer
> Serienterminierung. Beginne mit 33Ω. Miss mit einem schnellen Skope das
> Signal am Ende der Leitung.

Das wäre wohl ein vernünftiger Weg.

Dergute W. schrieb:
> Irgendwie klingt das fuer mich so wie: "Ich moechte mit mit'm Luftgewehr
> in den Fuss schiessen, hab' aber Sicherheitsschuhe an. Muss ich
> unbedingt Socken anziehen?"

Ist mir schon klar. In diesem Fall traue ich den Sicherheitsschuhen aber 
nicht.

Nochmals, Danke euch allen!
mfg Klaus

von Falk B. (falk)


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Klaus R. schrieb:

> ich möchte I2S über ein 5m langes Kabel betreiben.

Kein Problem.

> Als Tranceiver wird
> ein 74LVC245 eingesetzt. Über 5 m muß schon unbedingt mit Terminierung
> gearbeitet werden.

Ja.

> Als erstes fällt einem KAT 5/6/7 - Kabel ein. Diese Kabel sind aber für
> symmetrische Übertragung spezifiziert. Ich brauche für I2S aber eine
> asymmetrische Übertagung.

Nicht zwingend. Außerdem kann man CAT5 ETC. auch unsymetrisch nutzen, 
dann ist eine Ader halt GND.

> Gut, der differenzielle Wellenwiderstand eine KAT - Kabels beträgt 100
> Ohm. Dann müßte der Wellenwiderstand Ader gegen Masse (Schirm) 50 Ohm
> betragen.

Nein, der Schir hat da nix mitzureden.

> Ich könnte ein Pärchen also trennen und jede Ader für sich
> nutzen.

Unsinn.

> Wer kann mir da Tipps geben?

Normales CAT5 Kabel reicht, damit hast du 4 HF-taugliche Adernpaare.

von Klaus R. (klara)


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Falk B. schrieb:
> Außerdem kann man CAT5 ETC. auch unsymetrisch nutzen,
> dann ist eine Ader halt GND.

Ja, das leuchtet mir ein. Letztlich werde ich messen müssen. Danke.
mfg Klaus

von Frank K. (fchk)


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Klaus R. schrieb:

> ich möchte I2S über ein 5m langes Kabel betreiben. Als Tranceiver wird
> ein 74LVC245 eingesetzt.

Warum? Deine Idee? Mach da RS422- oder LVDS-Treiber rein, dann hast Du 
keine Probleme mehr.

Vorschlag:

Driver:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ds90lv011a.pdf

Receiver:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ds90lt012a.pdf

Ground bei differentieller Übertragung auch nicht vergessen!

fchk

von HildeK (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Als Tranceiver wird ein 74LVC245 eingesetzt.

I2S ist ja nicht sooo besonders schnell (2.5Mbit/s). Würde es nicht auch 
ein HC245 tun? Der hat langsamere Flanken, was dir bei der Entfernung 
durchaus entgegenkommen sollte.

von Klaus R. (klara)


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HildeK schrieb:
> I2S ist ja nicht sooo besonders schnell (2.5Mbit/s). Würde es nicht auch
> ein HC245 tun? Der hat langsamere Flanken, was dir bei der Entfernung
> durchaus entgegenkommen sollte.

Das ist in der Tat ein wichtiger Punkt.

Frank K. schrieb:
> Vorschlag:
>
> Driver:
> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ds90lv011a.pdf
>
> Receiver:
> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ds90lt012a.pdf

Das könnte in der Tat die Lösung sein, denn ich möchte auch gerne 
Standardkabel verwenden.
mfg klaus

von Thorsten S. (thosch)


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I2S ist keine Schnittstelle, die für mehr als Verbindungen innerhalb 
einer Platine gedacht ist.

Für Übertragung über mehrere Meter gibt's schließlich Standards wie 
AES3id bzw. das Pendant im Consumerbereich SPDIF. Beide arbeiten mit 75Ω 
Koaxialkabel und Transformatorkopplung zur Potenzialtrennung / 
Brummscleifenvermeidung.

Ich würde entsprechende Audio-Transceibverbausteine nutzen, um I2S auf 
eines der Transportformate umzusetzen.

von Klaus R. (klara)


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Thorsten S. schrieb:
> I2S ist keine Schnittstelle, die für mehr als Verbindungen innerhalb
> einer Platine gedacht ist.

Das ist mir klar.
mfg klaus

von Clemens L. (c_l)


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Thorsten S. schrieb:
> Ich würde entsprechende Audio-Transceibverbausteine nutzen, um I2S auf
> eines der Transportformate umzusetzen.

Z.B. DIT4096/DIR9001. Der Vorteil ist, dass das mit anderen 
Audio-Geräten kompatibel ist.

Wenn man diese Kompatibilität aber nicht braucht, ist der Aufwand, um 
I²S in eine einzige Leitung zu quetschen, nicht sehr elegant.

von Klaus R. (klara)


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Clemens L. schrieb:
> Wenn man diese Kompatibilität aber nicht braucht, ist der Aufwand, um
> I²S in eine einzige Leitung zu quetschen, nicht sehr elegant.

Das ist es eben. Es geht nur um SYNC, SCLK und SDATA.
mfg klaus

von Falk B. (falk)


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Klaus R. schrieb:
>> Wenn man diese Kompatibilität aber nicht braucht, ist der Aufwand, um
>> I²S in eine einzige Leitung zu quetschen, nicht sehr elegant.
>
> Das ist es eben. Es geht nur um SYNC, SCLK und SDATA.
> mfg klaus

Welche man problemlos über 3 der 4 Adernpaare einer 08/15 CAT5 Leitung 
bekommt. Case solved.

von Klaus R. (klara)


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Falk B. schrieb:
> Welche man problemlos über 3 der 4 Adernpaare einer 08/15 CAT5 Leitung
> bekommt. Case solved.

Das wäre auch mein Favorit.
mfg Klaus

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