Check Schwellwertüberwachung

[Simon T. (narfinus)]

Hallo,

im Anhang mein Entwurf für die Überwachung der CC-Leitungen eines USB-C 
Steckers auf Device-Seite.

Anwendung:
Mein Gerät benutzt nur USB 2.0 (keine Highspeed Leitungen) zieht aber 
bis zu 2,1A. Da die USB Spezifiation auch 1,5A Quellen für Typ-C erlaubt 
habe ich diese Erkennungs-Schaltung designt. Ein angeschlossener µC 
liest den Status aus und schaltet die Last dann ggf. ab. Im Bild nicht 
zu sehen sind die CC-Pull downs von 5,1k. Damit signalisiert mein Device 
das es ein "Upstream facing port" ist und gerne durchs USB versorgt 
werden möchte.

Funktionsweise:
Die Referenzspannungsquelle U12 stellt 1,2V und 0,66V bereit. Dies sind 
die Schaltschwellen von 4 Komperatoren die die CC-Leitungen mit diesen 
Pegeln vergleichen. Je zwei Komperatoren vergleichen eine CC-Leitung 
sodass man weiß ob die Spannung kleiner 0,66V, zwischen 0,66V und 1,2V 
oder über 1,2V ist.
Da immer nur eine CC Leitung aktiv ist wurden Komperatoren mit Open 
Collector Ausgang verwendet sodass diese zusammengeschaltet werden 
können (ODER-Verknpüpfung). Am Ende gibt es zwei Logik-Signale mit der 
im Schaltplan dargestellten Wahrheitstabelle.

Frage:
Kann mir jemand bestätigen das die Eingangsimpedanz der CC Leitungen 
4,7k + 470k + 10k ist unter der Annahme das die Eingangsimpedanzen des 
Mikrocontrollers und des Komparators vernachlässigt werden können?

Allgmein:
Sollte so funktionieren oder? Ich habe gerade keine Bauteile da um das 
erst aufzubauen, daher frage ich lieber nochmal nach. Oft übersieht man 
ja das offensichtliche ;)

Grüße
Simon

[Simon (Gast)]

Hallo Simon,

deine Überlegungen sind, denke ich, soweit richtig. Vergiss bei deinen 
Überlegungen zum Eingangswiderstand aber nicht, dass du pro CC zwei 
Komparatoren, also den halben Eingangswiderstand, hast. Falls das für 
dich ein Problem ist, kannst du auch die Eingänge des Komparators 
vertauschen und die Referenz auf den positiven Eingang führen. Dann hast 
du einen noch größeren Eingangswiderstand.

In meiner Quelle (AN1953 von Microchip) stehen andere Grenzwerte für die 
CC. Da ist von 0.85 .. 2.6 V die Rede und nicht von 0.66 .. 1.2 V. 
Vielleicht solltest du das nochmal überprüfen.

Ich habe noch einen alternativen Lösungsvorschlag: Da du sowieso einen 
Mikrocontroller in deinem Gerät hast, würde ich einfach direkt zwei von 
dessen ADC-Kanälen verwenden, um die Spannung an den CC-Pins 
auszuwerten. Das ist super simpel und du brauchst nicht so viele 
Bauteile dafür. Falls du also noch zwei Kanäle frei hast, nur so als 
Vorschlag.

LG Simon