Die EMV-Messung beginnt ab 150kHz aber nun frage ich mich ob man bei Sachen mit geringeren Frequenzen schon Probleme haben kann. Ich habe hier einen Mikrocontroller mit zwei ICs über I2C verbunden. Der eine IC ist 1cm entfernt und der andere etwa 3cm, allerdings über eine Stiftleiste. Muss ich mir bei 50kHz oder 100kHz I2C-Clock überhaupt Gedanken wegen EMV-Problemen machen? Oder schon bei 50Hz Netzbrummen bzw. 100Hz nach einem Gleichrichter. Und wird so etwas wie ein Duty Cycle berücksichtigt? Also z.B. könnte eine Schaltung 9 Sekunden Pause machen und dann 1 Sekunde vollgas geben. Ist das gleichwertig zu einer Schaltung die dauerhaft 10% abstrahlt?
Nicht die (Grund)Frequenz ist wichtig, sondern die Flankensteilheit, darin stecken die lästigen Oberwellen. Aber I2C ist nicht für besondere Steilheiten berühmt. Und bei ein paar cm ist das so oder so völlig egal. Da könnte zB. der Anschluss eines Quarzes (oder sein Gehäuse) schon mehr abstrahlen.
(Michael) schrieb: > Also z.B. könnte > eine Schaltung 9 Sekunden Pause machen und dann 1 Sekunde vollgas geben. > Ist das gleichwertig zu einer Schaltung die dauerhaft 10% abstrahlt? Nein. 150kHz Signale kannst du auch praktisch nicht abstrahlen, weil die als Antenne wirkenden Strukturen viel zu klein sind. Wenn da etwas im Radio stört, dann sind es die mit steilen Impulsflanken einhergehenden Oberwellen. Solche Störungen kann man aber weitgehend vermeiden, indem man nicht unnütz schnelle Treiber verwendet. Durch ungünstige Leitungsführung kann man aber leitungsgebundene Störungen aus der Platine auskoppeln. Das vermeidet man z.B., indem man beim Layout darauf achtet, dass zu jedem fliessenden Strom auch ein Rückstrom gehört. Die Fläche der dadurch aufgespannten Schleife macht man so klein wie möglich, damit das Magnetfeld möglichst klein bleibt und wenig Energie abstrahlt. Überlege dir also welchen Weg der Signalstrom nimmt (auch wenn der nur 10pF Eingangskapazität eines IC umladen muss), und welchen Weg der zugehörige Rückstrom nimmt. Ein beliebter Fehler ist auch der Glaube, dass überall wo GND dransteht, keinerlei Spannungsunterschied herrscht. Selbst wenn du anstelle von Kupfer einen Supraleiter verwenden könntest, so hätten diese Leitungen doch immer noch eine Induktivität. Und Induktivitäten haben nun einmal einen Wechselstromwiderstand, und ein Strom bewirkt einen Spannungsabfall daran. Selbst wenn von deinem Gerät keine merklichen Störungen ausgehen können, so lohnt es sich doch das Thema EMV im Blick zu behalten, denn es betrifft ja nicht nur störende Abstrahlungen, sondern auch die Empfindlichkeit gegen eingestrahlte Störungen, die deine Schaltung u.U. abstürzen lassen. P.S.: (Michael) schrieb: > Oder schon bei 50Hz Netzbrummen > bzw. 100Hz nach einem Gleichrichter. Das kann in manchen Fällen tatsächlich eine Rolle spielen. Schon bei Röhrenradios hat man deshalb die Gleichrichterstrecken mit Kondensatoren von wenigen nF überbrückt, weil sie sonst als Schalter für die Hochfrequenz wirken und eine Brummmodulation des Empfangssignals verursachen können.
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Georg A. schrieb: > Aber I2C ist nicht für besondere > Steilheiten berühmt. Das mag für die steigenden Flanken gelten, also wenn der Treiber von "low" auf "high-Z" umschaltet. Die fallenden Flanken hingegen sollte man auch bei I2C im Auge behalten. Das ist ja häufig auch nur ein normaler CMOS-Ausgang, der in Bereichen von ganz grob 1 ns schaltet (also Frequenzanteile bis einige 100 MHz). Das muss noch nicht zwangsläufig zu Problemen führen. Aber das ist für I2C halt deutlich schneller als nötig. Denn bei Schaltflanken gilt: So langsam wie möglich, so schnell wie nötig.
Dann sollte man sich auch noch ueberlegen wie oft dort was drueber geht. Wird einmal eine Konfiguration aus einem EEPROM ausgelsen, wird alle minute ein Sensor abgefragt, oder laesst man einen hinreichend schnellen ADC dauerlaufen
Danke für die Tipps und die Einschätzungen. Das beruhigt etwas. Ich habe mit meinem billigen Oszilloskop an verschiedenen Stellen gemessen. Je weiter man reinzoomt desto wilder sieht es aus. Aber jetzt weiß ich besser wonach ich schauen muss. Also z.B. ein schönes Rechtecksignal will ich nicht sehen. Das Clock-Signal vom I2C sieht bei mir wie eine etwas abgestumpfte Sinuskurve aus. Wie sieht es denn mit der Alterung aus? Das Gerät was ich in neu zum Messlabor bringe wird andere Werte haben als das gleiche Gerät was 10 Jahre über einem Heizkörper verbracht hat. Auch die teuersten Elko bleiben auf dauer nicht wie neu.
Was hast du denn für ein Oszilloskop? Wenn die analoge Bandbreite nicht ausreicht sehen alle Rechtecke zuerst mal aus wie ein Sinus. Prinzipiell ist das natürlich wünschenswert, je Sinusförmiger ein Signal ist desto weniger Oberwellenanteile gibt es. Die Frage ist nur, ob dein Oszilloskop das überhaupt darstellen kann. Ansonsten immer mit 1:10 Tastkopf und natürlich kurzere Masseverbindung messen. Wenn du „klingeln“ siehst, ist das oft zuerst mal ein Zeichen für eine schlechte (zu lange) Masseverbindung des Tastkopfes. Prinzipiell sind Oszilloskope für EMV-Beurteilungen nickt sehr geeignet. Da wäre schon eher ein SDR-Stick was aber dazu brauchst du viel Erfahrung. Ich würde mir nicht zu viele Gedanken machen und mal ins Labor gehen und schauen was rauskommt. Wenn du Probleme siehst hast du mit dem Oszi eine gute Chance die vielleicht wieder zu finden.
(Michael) schrieb: > Auch die teuersten Elko > bleiben auf dauer nicht wie neu. Elkos sind bei den hier interessierenden Frequenzen sowieso kaum noch wirksam. Aber auch hochkapazitive keramische Kondensatoren können einen schleichenden Kapazitätsverlust zeigen, weshalb man sie nicht als zeitbestimmende Bauteile verwenden sollte. Hier ist die Ursache aber nicht Verschleiss, sondern eine zunehmende permanente Polarisation des Dielektrikums, die dem Ferromagnetismus eines Stahlteils ähnelt. Wegen dieser Entsprechung spricht man auch von Ferroelektrizität. Hier wie dort lässt sich der Effekt durch Erwärmung über die Curie-Temperatur rückgängig machen. Bei den keramischen SMD-Kondensatoren passiert das automatisch beim Löten. Gleich nach dem Abkühlen hat der Kondensator seine maximale Kapazität, die von da an allmählich sinkt. Durch das Anlegen einer Gleichspannung kann man diese Kapazitätsminderung stark beschleunigen ;-)
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