Störspitzen in Rechtecksignal

[SP90 (Gast)]

Hallo Leute,

ich versuche ein Rechtecksignal zu messen und mit einem Raspi Interrupts 
zu zählen. Die Schaltung is im Anhang. Ein Transistor schaltet 5V mit 
Pullup auf Masse. Ich hab den 22k Widerstand hinzugefügt, damit ein 
Spannungsteiler entsteht und ich auf 3,3V komm. (Ich kann leider nicht 
direkt mit 3,3V versorgen).

Das Ergebnis schaut nicht schlecht aus. Jedoch sind gelegtlich mal 
Störungen bis 4,5 V ersichtlich. Was kann ich dagegen tun? Würde ein 
kleiner Kondensator parallel zum 22k Widerstand helfen?

Außerdem sieht man immer leichte Überschwinger zu beginn des High- oder 
Low-levels. Woher kommt das? Schätze hier würde auch der Kondensator 
helfen?

Bitte um kurzen Rat, damit ich mein Raspi nicht bruzzle.

Vielen Dank

[Marek N. (Gast)]

Die Überschwinger deuten auf einen nicht korrekt kompensierten Tastkopf.
Die hochfrequenten Schwingungen entweder auf eine wacklige Masse oder 
parasitäre LC-Komponenten, die "klingeln".

[Bastler_HV (Gast)]

Wie sieht denn die 5V Stromversorgung aus, wenn die Störung auftritt?
Leg die mal auf den 2. Kanal mit AC-Kopplung.

Abhilfe: den 10Kohm Widerstand aufteilen und mit einem dicken 
Kondensator
filtern.

[Experte (Gast)]

Die kleinen "Störungen" kommen von Deinem Messaufbau (Tastkopf, 
Verdrahtung, etc.).

Die große Störung sieht nach Bluetooth, WIFI, Mobiltelefon oder DECT 
aus. Irgend eine moderne, digitale Funkgeschichte. Der Grund ist 
fehlende Schirmung und relativ hohe Impedanz.

Klar, kann man entschärfen, z.B. niederohmiger und/oder Schirmung. Aber: 
Machst denn irgendwelche Probleme? Wenn nein, na dann...

[Experte (Gast)]

Achso, vielleicht wurde die große Störung auch nur durch den Messaufbau 
eingefangen und spielt in Normalbetrieb keine Rolle.

[Thomas (kosmos)]

Mach mal deinen Spannungsregler niederohmiger z. B. 1k und 2,2kOhm. Den 
Basiswiderstans kannst du auch kleiner machen. Nimm dort mal 2kOhm.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

SP90 schrieb:
> Würde ein kleiner Kondensator parallel zum 22k Widerstand helfen?

Der Kondensator würde die Flanken schräger machen. Um gerade Flanken zu 
erhalten kann man noch einen 3k3 Widerstand von Basis nach Emitter 
legen.

[Wolfgang (Gast)]

Michael M. schrieb:
> Der Kondensator würde die Flanken schräger machen.

Im wesentlichen nur die steigende ...
Und dann kommt es auf die Größe des Kondensators an, wie groß die 
Zeitkonstante wird.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Bei einem so langsamen Eingangsignal schadet auch ein Serienwiderstand 
Richtung RPi nichts. Den Rest erledigen dann die Klemmdioden. Also einen 
100-470Ohm Widerstand einfügen.

[MaWin (Gast)]

SP90 schrieb:
> Außerdem sieht man immer leichte Überschwinger zu beginn des High- oder
> Low-levels. Woher kommt das

Induktivität der Leitungen im Aufbau. Weniger Breadboard.

SP90 schrieb:
> Jedoch sind gelegtlich mal Störungen bis 4,5 V ersichtlich. Was kann ich
> dagegen tun?

Das Handy weiter beiseite legen, das sind Störungen von aussen, ein EMV 
Grundkurs.

[Wolfgang (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> Den Rest erledigen dann die Klemmdioden. Also einen
> 100-470Ohm Widerstand einfügen.

Bis zu 17mA als statischer Strom durch die Klemmdiode oder wie meinst du 
das?
Was liest du in den Maximum Ratings als zulässigen Wert?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Wolfgang schrieb:
> Bis zu 17mA als statischer Strom

Es handelt sich nicht um statischen Strom, sondern um kurze Störspitzen. 
Aber wer Bedenken hat, kann ja 470 Ohm nehmen oder auch 1k. Dabei ist 
auch ein RC Filter kostenlos mit dabei (zusammen mit der 
Eingangskapazität).

[SP90 (Gast)]

Hallo,

erstmal vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Ich komm an die 
Schaltung selbst nur mit viel Aufwand ran, also Spannungsteiler 
niederohmiger machen oder Widerstand vor Transistor einfügen ist 
schwierig.

Ich hab jetzt mit 1k Serienwiderstand zum Raspi gemessen. Scheint keine 
Verbesserung zu bringen. Lass ich aber so, da sicher kein Nachteil.

Ich hab schon auf Schirmung geachtet. Bei dem Messaufbau mit Oszi 
allerdings halt nicht. Da is es eben schwierig. Vielleicht kommt das 
wirklich nur vom Messaufbau. Die Störungen sind mir übringes auch 
aufgefallen, ohne dass das Signal überhaupt angeschlossen war.

Ich denk ich werd das Raspi einfach dranhängen. Bisschen was wird es 
wohl aushalten...

LG

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

SP90 schrieb:
> Ich hab jetzt mit 1k Serienwiderstand zum Raspi gemessen. Scheint keine
> Verbesserung zu bringen.

Es hilft nicht gegen die Störung, aber es hilft, die Auswirkungen auf 
den RPi zu minimieren.

[SP90 (Gast)]

Schönen Abend,

hab die Schaltung jetzt so aufgebaut und sie funktioniert :)

Der Raspi lebt noch...

Danke nochmal!