Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Video über Twisted Pair: Balun oder Differenzverstärker?


von A. B. (sfalbuer)


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Ich möchte 4 analoge Video Signal über ein längeres Kabel senden und 
habe festgestellt dass es möglich (und üblich) ist ein Symmetrisches 
Signal zu erzeugen und dann einfach Netzwerkkabel zu verwenden.

Nun gibt es zwei Möglichkeiten: Einen Balun verwenden oder einen 
Differenzverstärker.

Ich bin auf diese Schaltung aufmerksam geworden:

https://www.electronics-lab.com/project/single-ended-video-digital-input-to-differential-output-driver-high-speed-differential-driver/

Bei den Baluns die man kaufen kann sind die Induktivitäten meist recht 
groß. Bei meiner Anwendung habe ich nicht so viel platz und müsste 
SMD-Komponenten verwenden.

Die obige Schaltung hingegen benötigt eine negative 5V Spannung, also 
ingesamt etwas mehr Design Aufwand.

Was wäre jeweils der Vor und Nachteil?

Lg

A.B

von H. H. (Gast)


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Nimm die elektronische Variante. Ein Balun ist wegen der großen 
Bandbreite alles andere als einfach.

von A. B. (sfalbuer)


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Ja, das habe ich schon gelesen. Allerdings dachte ich ob es nicht extra 
für diesen Anwendungsfall fertige SMD Bausteine gibt? Konnte aber bis 
jetzt nix finden.

von H. H. (Gast)


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A. B. schrieb:
> Ja, das habe ich schon gelesen. Allerdings dachte ich ob es nicht
> extra
> für diesen Anwendungsfall fertige SMD Bausteine gibt? Konnte aber bis
> jetzt nix finden.

Schau nach Video Opamps, die gibts auch im Viererpack.

von Old (Gast)


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A. B. schrieb:
> Ich möchte 4 analoge Video Signal über ein längeres Kabel senden und
> habe festgestellt dass es möglich (und üblich) ist ein Symmetrisches
> Signal zu erzeugen und dann einfach Netzwerkkabel zu verwenden.
>

Welche maximale Frequenz haben denn die Videosignale? Die analogen 
Videosignale einfacher Video(überwachungs)kameras lassen sich sehr gut 
mit Baluns an Twisted-Pair Netzwerkkabel anpassen und übertragen.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Meinst du FBAS-Signale? Die gibt es heute doch kaum noch. Wenn ja:

H. H. schrieb:
> Nimm die elektronische Variante. Ein Balun ist wegen der großen
> Bandbreite alles andere als einfach.
Allerdings. Ich habe so einen Video-Trafo, der über die gesamte 
Bandbreite (ca. 50 Hz bis 5 MHz) geht, zerlegt gesehen - Mein lieber 
Scholli, das kostet.

A. B. schrieb:
> Ja, das habe ich schon gelesen. Allerdings dachte ich ob es nicht extra
> für diesen Anwendungsfall fertige SMD Bausteine gibt? Konnte aber bis
> jetzt nix finden.
Also ein IC, dass ein Trafo ist? Neee... Ein fertiges SMD-IC, mit dem 
sich differentielle Übertragung realisieren lässt, hast du doch schon 
gefunden! Und das lässt sich als Sender und Empfänger betreiben. Die 
negative Betriebsspannung - mein Gott, ist das das einzige Problem? Dann 
machst du die Schaltung halt mit unipolarer Versorgung.

Breitbandige, echte galvanische Trennung habe ich mit sehr schnellen 
Optokopplern und entsprechenden Vor- und Nachverstärkungsschaltungen 
realisiert. Das ist aber nix zum "mal soeben basteln". Auch mit "aktiven 
Trafos" geht das sehr breitbandig, aber das ist auch nicht trivial.

Old schrieb:
> Welche maximale Frequenz haben denn die Videosignale? Die analogen
> Videosignale einfacher Video(überwachungs)kameras lassen sich sehr gut
> mit Baluns an Twisted-Pair Netzwerkkabel anpassen und übertragen.
Das ist ja ein merkwürdiges Gerücht.

von Peter M. (Gast)


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> Old schrieb:
>> Welche maximale Frequenz haben denn die Videosignale? Die analogen
>> Videosignale einfacher Video(überwachungs)kameras lassen sich sehr gut
>> mit Baluns an Twisted-Pair Netzwerkkabel anpassen und übertragen.
> Das ist ja ein merkwürdiges Gerücht.

Das ist kein Gerücht, das ist eine Tatsache. Setze ich selbst seit 
Jahren ein. Das ist im CCTV Bereich faktisch Industriestandard. 
Funktioniert mit Cat 5e und besser bis 100m bei 2 MP Kameras.
Bei 8 MP Kameras bis 60m ohne Probleme.
Farbkameras!
Also, erst lesen, dann meckern.

https://nipponamerica.com.py/producto/bw-par-cctv-camara-bnc-cat5-video-balun-transceptor-cable/

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Dann sind das keine analogen Signale, sondern irgendwas Digitales. Du 
bist offensichtlich zu jung, um den Hintergrund der obigen Frage zu 
verstehen.

Analog-CCTV-Signale (CCIR, EIA, NTSC, PAL) enthalten Frequenzen bis 
herunter zu 50 Hz. Da macht so ein kleiner Übertrager bei Weitem nicht 
mehr mit.

Oder:

Das Ding, was du verlinkt hast - Ich hatte sowas vor vielen Jahren auch 
mal auf dem Labortisch. Ich war erstaunt über den Blödsinn, den man da 
als "Balun" angeboten hat. Soweit ich mich erinnere(!), wurden lediglich 
die hohen Frequenzen "baluned", aber die niedrigen Frequenzen 1:1 
unsymmetrisch, ohne galvanische Entkopplung über das twistet-Pair Kabel 
übertragen. Vielleicht habe ich das Ding noch im Keller. Das war dann 
der Beginn von Eigenentwicklungen. Grundig hatte damals gezeigt, wie man 
mit kleinen Trafos Analog-Videosignale breitbandig, galvanisch 
entkoppelt, richtig übertragen kann.

von H. H. (Gast)


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von H. H. (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Grundig hatte damals gezeigt, wie man
> mit kleinen Trafos Analog-Videosignale breitbandig, galvanisch
> entkoppelt, richtig übertragen kann.

Du meinst die Kopftrommelübertrager?

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Ich habe diese albernen Dinger tatsächlich noch gefunden. Das einzige, 
was da passiert, ist, dass die sehr hohen Frequenzen mit einer 
"Common-Mode-Choke" (Gleichtakt-Drossel) symmetriert werden. 
Niederfrequent geht alles ohne Symmetrierung oder galvanischer 
Entkopplung durch, also werden auch keine Erdschleifen unterbrochen.

Das mag hilfreich zur Reduktion von (hochfrequentem) Übersprechen bei 
mehreren Signalen in einem CAT-Kabel sein - ein Balun ist das deswegen 
noch lange nicht.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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H. H. schrieb:
> Du meinst die Kopftrommelübertrager?
Nein. Es ging um Übertragung, galvanischen Trennung und Entzerrung von 
Zweidrahtsignalen in der CCTV-Technik. Die galvanische Trennung wurde 
mit einem kleinen Trafo gemacht, den man mit aktiver Elektronik über 
einen sehr weiten Frequenzbereich betreiben kann. Das Prinzip, muss ich 
zugeben, habe ich dort kennen gelernt und übernommen.

Kopftrommelübertrager müssen ja nur hochfrequente Signale übertragen, 
kein Basisband. Dafür haben sie aber mechanisch nicht verbundene Primär- 
und Sekundär-Wicklungen. Auch spannend.

von H. H. (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Auch spannend.

Eine Wissenschaft für sich.

Beitrag #7304610 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Thomas R. (thomasr)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> Ich habe diese albernen Dinger tatsächlich noch gefunden. Das einzige,
> was da passiert, ist, dass die sehr hohen Frequenzen mit einer
> "Common-Mode-Choke" (Gleichtakt-Drossel) symmetriert werden.
> Niederfrequent geht alles ohne Symmetrierung oder galvanischer
> Entkopplung durch, also werden auch keine Erdschleifen unterbrochen.
>
> Das mag hilfreich zur Reduktion von (hochfrequentem) Übersprechen bei
> mehreren Signalen in einem CAT-Kabel sein - ein Balun ist das deswegen
> noch lange nicht.

Ich habe die Dinger verwendet aber nie reingeschaut. Tatsächlich 
funktionieren die mit Basebandsignalen bis zu 100m je nach 
Leitungsqualität.

Der Aufdruck ist aber wirklich "Balun" und so habe ich die Funktion 
bisher auch verstanden. Danke für die Aufklärung!

Im speziellen Fall würde ich noch bezweifeln daß dies auch mit 4 
Signalen in einer Leitung gehen wird. Ohne Paarschirmung zuviel 
Übersprechen, mit wird möglicherweise die Dämpfung zu groß?

Beitrag #7304635 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Andreas M. (andreas_m62)


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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Gibts denn den LM592 aka NE592 nicht mehr? Der sollte dank des 
symmetrischen Aufbaus als Sender und Empfänger funktionieren.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Andreas M. schrieb:
> https://www.mh-ueberwachung.de/balun-4-fach-mit-4x-rj45-u-strom.html
> Sowas tut es wohl nicht?
Da steckt ganz offensichtlich die gleiche einfache Schaltung mit dem 
"HF-Balun" drin, wie die in den einfachen Adaptern. Aber wozu der 
Stromversorgungs-Anschluss?

Etwas Nutzen (weniger HF-Übersprechen bei CAT-Kabeln) bringen sie, das 
ist besser als nichts, aber niederfrequentes Übersprechen (induktives 
Übersprechen auf den Leitungen, was aber nicht so gut sichtbar wie das 
hochfrequente ist), oder Brummschleifen werden nicht verbessert. Wenn 
die Massen der BNC-Buchsen miteinander verbunden sind, gibt es auch noch 
resistives Übersprechen. Hinzu kommt, dass es auch keine 
Impedanz-Transformation gibt, was zu Reflektionen führt. Bei CAT Kabeln 
(100 Ohm) und den üblichen Impedanzen in der CCTV-Technik (75 Ohm) 
beträgt die 1. Reflektion am Empfänger nur 2% - da kann man mit leben. 
Aber tolerant muss man schon sein, und ich wäre nicht so tolerant.

von Old (Gast)



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Thomas R. schrieb:
> Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
>> Ich habe diese albernen Dinger tatsächlich noch gefunden. Das einzige,
>> was da passiert, ist, dass die sehr hohen Frequenzen mit einer
>> "Common-Mode-Choke" (Gleichtakt-Drossel) symmetriert werden.
>> Niederfrequent geht alles ohne Symmetrierung oder galvanischer
>> Entkopplung durch, also werden auch keine Erdschleifen unterbrochen.
>>
>> Das mag hilfreich zur Reduktion von (hochfrequentem) Übersprechen bei
>> mehreren Signalen in einem CAT-Kabel sein - ein Balun ist das deswegen
>> noch lange nicht.
>
> Ich habe die Dinger verwendet aber nie reingeschaut. Tatsächlich
> funktionieren die mit Basebandsignalen bis zu 100m je nach
> Leitungsqualität.
>
> Der Aufdruck ist aber wirklich "Balun" und so habe ich die Funktion
> bisher auch verstanden. Danke für die Aufklärung!
>
> Im speziellen Fall würde ich noch bezweifeln daß dies auch mit 4
> Signalen in einer Leitung gehen wird. Ohne Paarschirmung zuviel
> Übersprechen, mit wird möglicherweise die Dämpfung zu groß?

Dann schau dir die Bilder von den Innereien und das Schaltbild dazu an.

Vier mit solchen Baluns angepasste Videosignale hab ich noch nicht mit 
Twisted-Pair Netzwerkkabel übertragen, aber zwei zusätzlich zum 100MBit 
LAN mit dem gleichen Kabel schon. Funktioniert problemlos über 
geschätzte 50m.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Ja, im Prinzip genau dasselbe, wie in meinen Billigdingern. 
Gleichtaktdrosseln, die weder zur galvanischen Entkopplung noch zur 
Impedanz-Anpassung noch zur Symmetrierung bei mittleren oder niedrigen 
Frequenzen dienen. Meine "Baluns" haben aber keine 3. Wicklung.

Natürlich funktioniert das. Sogar ein bisschen besser, als wenn die 
CAT-Adern direkt angeschlossen werden - denn das funktioniert auch. 
Vielleicht kann man den Unterschied im Bild sogar manchmal sehen, 
zumindest bei mehreren Signalen in z.B. einem CAT-Kabel. Aber das habe 
ich auch vorher schon geschrieben.

Diese technischen Zusammenhänge sollte man sofort erkennen, wenn man 
etwas von Elektronik versteht.

von Thomas R. (thomasr)


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Andreas M. schrieb:
> https://www.mh-ueberwachung.de/balun-4-fach-mit-4x-rj45-u-strom.html
>
> Sowas tut es wohl nicht?

Das sind einfach 4 "Baluns" in einem Gehäuse, also 4 mal BNC rein und 4 
mal CAT raus. Das hilft dem TO nicht: er möchte 4 Signale über EINE 
Netzwerkleitung übertragen.

Außerdem kann man über dieses Ding auch DC einkoppeln und auf den freien 
Adern je Leitung übertragen.

von A. B. (sfalbuer)


Angehängte Dateien:

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Danke schon mal für die Infos!

Ist die Schaltung im Anhang geeignet um die Negative Spannung zu 
erzeugen?

Ich nehme an dass die negative Spannung etwas geringer sein wird 
aufgrund von einem Spannungsabfall - ist das problematisch? Oder lieber 
noch einen 7905 nach der Ladungspumpe um exakt -5V zu erhalten?


Lg

A.B

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Gibts denn den LM592 aka NE592 nicht mehr? Der sollte dank des
> symmetrischen Aufbaus als Sender und Empfänger funktionieren.

Der kommt mit so wenig Impedanz nicht zurecht.

Beitrag #7305730 wurde von einem Moderator gelöscht.
von H. H. (Gast)


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A. B. schrieb:
> Ist die Schaltung im Anhang geeignet um die Negative Spannung zu
> erzeugen?

Der 7660 ist etwas schwachbrüstig.

Nimm doch sowas:

https://www.reichelt.de/ch/de/dc-dc-wandler-am1p-z-1-w-5-v-200-ma-dil-8-sim1-0505s-dil8-p35039.html?&trstct=pol_0&nbc=1

von A. B. (sfalbuer)


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Wie viel Strom benötige ich denn in etwa? Wie kann ich das abschätzen?

Sonst wäre sowas noch eine Möglichkeit?

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/max889.pdf

Der DC/DC Wandler ist etwas hoch von seiner Bauart her für meine 
Anwendung.


lg

A.B

von Robert M. (r0bm)


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A. B. schrieb:
> Wie viel Strom benötige ich denn in etwa? Wie kann ich das abschätzen?

Das könntest das über den Eigenbedarf des AD8131 ( max. 12,5mA) + Strom 
durch die 100 Ohm Last (max. 25mA) überschlagen.

A. B. schrieb:
> Sonst wäre sowas noch eine Möglichkeit?
> https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/max889.pdf

Wäre OK. Die Betriebsspannungsunterdrückung  (PSRR) des AD8131 ist gut, 
den Ausgang (bzw. auch den Eingang) des MAX889 zusätzlich noch zu 
filtern wäre trotzdem nicht verkehrt.

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