Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungserzeugung in Modulationsverfahren


von Lucas W. (lucas_w205)


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Hallo,

ich hätte eine grundlegende Frage zur Spannungserzeugung auf 
Kommunikationsleitungen. Zum Beispiel bei einer 5PAM (siehe Bild). Das 
Prinzip habe ich verstanden, aber wie genau werden die einzelnen 
Spannungsstufen realisiert? Sind es verschiedene Widerstände über die 
ein Strom geleitet wird und unterschiedliche Spannungsabfälle erzeugen, 
welche dann abgegriffen werden? Oder werden einzelne Transistoren 
durchgeschaltet, die unterschiedliche Sendeströme erzeugen? Wird das 
ganze vom Transceiver durchgeführt?

Wäre so dankbar wenn mir jemand helfen könnte. Man findet immer nur das 
Prinzip und massig Theorie zu diesen Themen, aber wie das ganze 
technisch umgesetzt wird leider so gut wie gar nicht.


LG

von N. M. (mani)


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Ich weiß es zwar nicht wie es in der Praxis tatsächlich realisiert wird, 
aber das einfachste wäre wahrscheinlich ein günstiger DAC oder ein R/2R 
Netzwerk würde für die paar Stufen ja auch schon reichen.

von Wolfgang (Gast)


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Lucas W. schrieb:
> ... aber wie genau werden die einzelnen Spannungsstufen realisiert?
Das ist egal. Ein einfacher DAC wäre eine Möglichkeit.
Wie schnell soll es denn sein?

von Wolfgang (Gast)


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p.s.
DACs bestehen oft aus R2R-Netzwerken und MOSFETs zum schalten ;-)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Lucas W. schrieb:

> ich hätte eine grundlegende Frage zur Spannungserzeugung auf
> Kommunikationsleitungen. Zum Beispiel bei einer 5PAM (siehe Bild). Das
> Prinzip habe ich verstanden, aber wie genau werden die einzelnen
> Spannungsstufen realisiert?

Das kommt darauf an welche Größe moduliert wird. Außer einer Spannung 
kann das auch ein Strom, die Frequenz, Phase oder Amplitude einer 
Schwingung sein usw.

Aber nachdem du nun von einer Spannung sprichst: mit einem DAC. Wie 
immer der aufgebaut ist. Dazu kann man Spannungen addieren oder über den 
Strom gehen und den an einem Widerstand abfassen lassen. Oder man kann 
die 5 Spannungstufen mit einem Spannungteiler erzeugen und die 
gewünschte Stufe mit einen Analogschalter durchschalten. Und und und.

Was man verwendet, hängt von den konkreten Umständen ab. Wie schnell muß 
es sein? Sind die Stufen gleich groß? Was ist die Last, die der 
Modulator treiben muß?

von Falk B. (falk)


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Axel S. schrieb:
>> ich hätte eine grundlegende Frage zur Spannungserzeugung auf
>> Kommunikationsleitungen. Zum Beispiel bei einer 5PAM (siehe Bild). Das
>> Prinzip habe ich verstanden, aber wie genau werden die einzelnen
>> Spannungsstufen realisiert?
>
> Das kommt darauf an welche Größe moduliert wird. Außer einer Spannung
> kann das auch ein Strom, die Frequenz, Phase oder Amplitude einer
> Schwingung sein usw.

Ne. Hier wird ja explizt nach PAM gefragt, also Puls Amplituden 
Modulation ;-)

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Die ungeraden PAMs, also z.b. 3 oder 5 kommen daher, dass man aus dem 
Chip mit 2 Ausgaengen auf einen Trafo mit Mittelanzapfung (die an GND 
oder +Vcc haengt) geht/ging.
Bei 3 PAM sind dann z.b. im Chip 2 Stromquellen/senken, die entsprechend 
angesteuert werden. Bei 5 PAM bin ich mir nicht ganz sicher, vermute 
aber stark hinter jedem Pin dann identische 2 Stromquellen/senken (also 
pro PAM-5 Ausgang insgesamt 4), so dass jeder der beiden Ausgangspins 
des Chips entweder mit halbem oder vollem Strom beaufschlagt werden 
kann.

Gruss
WK

von Günni (Gast)


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Wenn es nur darum geht, die Signale zu erzeugen, ist der einfachste Weg 
einen DA-Wandler mit R-2R-Netzwerk aufzubauen, da dieses einen 
konstanten Innenwiderstand hat. Baut man das diskret auf und wählt die 
Widerstände geschickt, ist die Anpassung an die Leitungsimpedanz 
automatisch gegeben. Für Versuche eine einfache kostengünstige Lösung.

von Georg (Gast)


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Lucas W. schrieb:
> aber wie das ganze
> technisch umgesetzt wird leider so gut wie gar nicht.

Das ist ja auch nicht Bestandteil der Norm, die legt nur fest, wie die 
Spannungen auszusehen haben. Die Realisierung legt derjenige fest, der 
den Treiber entwirft, egal ob diskret oder als IC, und da kommen 
verschiedene Möglichkeiten in Frage. Logischerweise gibt es da keine 
allgemeingültigen Unterlagen, nur Datenblätter und ev. 
Applikationshinweise, aber die gelten eben nur für den jeweiligen 
Treiber.

Georg

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Hier wird bisschen auf die verschiedenen Moeglichkeiten der Ansteuerung 
bei Gbit Ethernetphys eingegangen:

https://www.eetimes.com/voltage-mode-line-drivers-save-on-power/

Mal nach:
ENT-AN0106

googlen, da wird der selbe Sachverhalt nochmal erklaert.

Gruss
WK

von MaWin (Gast)


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Lucas W. schrieb:
> aber wie genau werden die einzelnen Spannungsstufen realisier ?

Kann jeder OpAmp, der als Buffer aus einem einfachen DAC versorgt wird.
So ein DAC kann aus ein paar wenigen Digitalausgängen bestehen die über 
Widerstande gemischt werden.
Die Kunst ist nur, das schnell zu bekommen.

von N. M. (mani)


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MaWin schrieb:
> Kann jeder OpAmp, der als Buffer aus einem einfachen DAC versorgt wird.

OP wird man wahrscheinlich je nach Kanal sowieso benötigen. Oder nicht?
Nicht nur wegen der Leistung, sondern auch weil man wahrscheinlich noch 
die Signalform definieren muss um die Bandbreite zu reduzieren. 
Stichwort ISI. Gerade wenn man nur wenig Stufen (z.B. R/2R) hat.

von Marek N. (Gast)


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Wie würde man einen Drahtbruch beim Symbol "0 V" erkennen, oder kommt da 
noch eine Leitungscodierung hinterher?

von N. M. (mani)


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Marek N. schrieb:
> Wie würde man einen Drahtbruch beim Symbol "0 V" erkennen, oder kommt da
> noch eine Leitungscodierung hinterher?

Gibt es mit Sicherheit viele Möglichkeiten.
Wie erkennt man einen Kabelbruch? Die nächste Frage ist ja dann wie 
erkennt man einen Kurzschluss?

Man könnte ein Idle Symbol definieren. Damit kannst du die jeweiligen 
anderen Falle erkennen, aber nicht den eigenen. Also bei Idle High 
erkennst du nicht ein Stuck at high.
Bei Idle Low kein Stuck at Low. Stichwort Kurzschluss.

Ein Timeout wäre eine Möglichkeit.
Evtl. könnte man auch eine Art Differential PAM machen. Wenn dann der 
Zeiger nicht weiter dreht stimmt was nicht...

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Marek N. schrieb:
> Wie würde man einen Drahtbruch beim Symbol "0 V" erkennen, oder kommt da
> noch eine Leitungscodierung hinterher?

Beim nächsten Symbol, dass ungleich "0 V" ist. So schnell repariert sich 
der Draht nicht.

von Listiger (Gast)


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Ich danke euch allen vielmals! Das hilft mir schonmal sehr viel weiter 
und auch ganz viele neue Bereiche in die ich mich mal einlesen werde!

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