Hallo zusammen, ich habe folgende Frage - vorzugsweise an die EMV/Analog-Gurus: Ich habe eine eine Signal-Konditionierungs-Platine "A" mit Filtern und ähnlichem, die aus Strom-Signalen +-10 V Spannungs-Signale und aus +-80V Spannungs-Signalen +-10V Spannungs-Signale macht. Die Filter fangen bei 5 kHz an (-3dB) und sind für -60 dB bei 26 kHz ausgelegt. Des weiteren gibt es eine "Mess-Platine B", mit einem ADC (16 Bit), der die Signale mit min. 20 kHz bis max. 40 kHz samplet und an einen Microcontroller übergibt. Aufgrund des mechanischen Aufbaus sind die beiden Platinen (Kante - Kante) ca. 8 cm von einander entfernt. Ich muss also ein kurzes Stück (in einem 19'' Gehäuse) mit einem Kabel überbrücken. Was für Kabel nehme ich da am besten, damit ich mir die schön sauber gefliterten Signale, die ich mühsam und mit teuren Komponenten aufbereitet habe, nicht bei der Übertragung von A nach B wieder mit EMV - z.B. vom Netzteil im Gehäuse oder anderen "Musikanten" versaue? Aufgrund meiner natürlichen Faulheit würde ich ja gerne FFC Kabel verwenden, habe aber schwere Bedenken, dass die sehr stör-anfällig sind. Ich könnte aber ein Abschirm-Blech drüber bauen? Meine Erfahrung diesbezüglich ist minimal, darum höre ich mir gerne an, was ihr vorschlagt. Danke pm
Setz halt die Filter direkt vor den ADC (also auf Platine B). Ansonsten, bei Audio-Signalen sind Koax-Kabel üblich. Nicht zu hochohmig auslegen hilft auch.
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zweiadriges abgeschirmtes Kabel, Schirm einseitig an Masse. mfg
Danke für die Hinweise. @Foobar: ja, hatte ich auch schon dran gedacht @Christian S.: ja, das währe wohl die Beste Lösung, aber ich hab 8 Kanäle ... Da werde ich wohl eher die Platinen ändern und die Filter vor den ADC setzen
Peter M. schrieb: > Was für Kabel nehme ich da am besten, Flachband ist schon gut, denn das wichtigste ist: keine Fläche zwischen Signal und Massebezug, keine Fläche zwischen Stromversorgung und Rückleiter, denn jede Fläche ist eine Antenne. Fatal ist Stromversorgung von links und Signale nach rechts und Masse nach unten, jeweils mit Einzeladern. Wenn eine Störung von aussen gleich auf Massebezug und Signal einwirkt, sieht dein ADC die Störung nicht. Noch besser als Flachband ist Flachband mit jeder zweiten Ader als Bezug der danebenliegenden Ader und noch besser als das ist verdrillte Leitung, jede Leitung um ihren Bezug gedrillt, und noch besser ist eine Abschirmung um alles und noch besser ist eine Abschirmung um jedes Paar. Aber auch dem CD Player reicht ein Flachbandkabel in seinem 19" Gehäuse vom Laufwerk zur Platine.
Peter M. schrieb: > Was für Kabel nehme ich da am besten, damit ich mir die schön sauber > gefliterten Signale, die ich mühsam und mit teuren Komponenten > aufbereitet habe, nicht bei der Übertragung von A nach B wieder mit EMV > - z.B. vom Netzteil im Gehäuse oder anderen "Musikanten" versaue? Elektromagnetische Verträglichkeit kann dir nichts versauen, ganz im Gegenteil. Wenn deine Leitungen so gut gegen Einstrahlungen geschützt sind, dass sie von den vorhandenen Störfeldern nicht übermäßig viel einfangen und leitungsgebundene Störungen (z.B. auf Grund des Massekonzeptes) nicht in deinen Signalweg gelangen können, ist alles gut. Welches SNR besitzt dein ADC-Eingang bei Vollaussteuerung? Das ist das Maß der Dinge. Völlig unklar ist, warum du deine Signale erst filterst (Platine A) und dahinter noch Störungen einspeist ("lange" Leitungen) bevor du zum ADC gehst. Wie sieht die Eingangsstufe von deinem ADC aus (Impedanz(wandler?), Multiplexer(?), S&H(?)) Wenn deine Platine einen hochohmigen Eingang besitzt, sollte dort wenigstens ein Kondensator sitzen. Welche Ausgangsimpedanz besitzt das Signal auf Platine A? Das Massekonzept wurde schon angesprochen.
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Unsere alten Audiokarten (Wave88) für den PCI Slot hatten die Vorverstärker in der externen Anschlussbox und haben die Ausgänge niederohmig geschirmmt an die AD Wandler auf der PCI Karte geschickt. Je niederohmiger die Übertragung auf dem Kabel ist, umso störunanfälliger ist das. Das Verbindungskabel war zwar wg. der 8 Kanäle (plus Versorgung plus Midi plus SP/DIF) ein ganz schöner Docht, aber Störungen hat es nie eingefangen. Wenn du also Impedanzwandler auf Platine A baust, ist das Kabel mit seinen paar cm Länge sicher kein Problem. Am besten, wie o.a., immer mit GND zwischen den Signalleitungen.
Peter M. schrieb: > Aufgrund des mechanischen Aufbaus sind die beiden Platinen (Kante - > Kante) ca. 8 cm von einander entfernt. Ich muss also ein kurzes Stück > (in einem 19'' Gehäuse) mit einem Kabel überbrücken. Und wie stellst Du sicher, daß nicht die Platinen selbst schon Störungen einfangen? Solange Du Dir darüber keinen Kopf gemacht hast, brauchst Du Dir um die 8cm Abstand keinen Kopf machen.
Danke für die vielen Anregungen und Hinweise. Ich beantworte die Fragen mal eure Fragen: @Michael B: ja, ein geschirmtes, 2-adriges Kabel, mit dem Schirm einseitig auf Masse ist wohl das beste. Die Erfahrung hab ich auch schon im Schaltschrank-Bau gemacht. Ich bin mir halt noch nicht ganz sicher wie viel Aufwand ich treiben will. Bisher habe ich 0.5mm Pitch FFC mit jeweils einer Masse-Ader zwischen den Signalen vorgesehen für die Verbindung. Das wäre halt am einfachsten zu bauen. Die Stecker lötet der Fertiger auf die Platine und ich muss nur die Flachband-Kabel kaufen. @Rainer W: ja, du hast recht. Ich verwende (gewohnheitsgemäß) fälschlicherweise immer "EMV" für Störungen die durch elektromagnische Ausstrahlungen von anderen Geräten irgendwo eingekoppelt werden und Probleme verursachen, z.B. durch ein Netzteil im Gehäuse. ADC ist ein AD7606 (https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad7606_7606-6_7606-4.pdf) Ich speise ja nicht absichtlich Störungen ein. Ich speise ggf. ungewollt Störungen ein, weil ich keine Ahnung habe wie man das so aufbaut, dass keine Störungen eingespeist werden ;) und ich frage hier um einen Eindruck davon zu bekommen, wie man in der Analogtechnik denken muss, weil ich in dem Bereich nicht viel Erfahrung habe. Mein Gedanke war (gestern abend): "hmm, ob das so gut ist, wenn du die Analogsignale über FFC Kabel zum ADC führst, wenn man sich da mal nicht irgendwelchen Mist einfängt. Schaun wir mal, was die Experten zu dem Thema sagen ..." Massekonzept: es gibt eine zentrale geerdete Grundplatte, zu der alle Masseflächen auf den Platinen (so niederohmig wie möglich) verbunden sind. Die Platinen sind 4-Lagig, die 2. Innenlage wird für die Spannungsversorgung genutzt, alle anderen Lagen sind mit Masse verbunden. die 1. Innenlage wird nicht für Signale verwendet nur für Masse (wegen der schnellen Signale wie SPI, USB auf der Top-Lage) @Matthias S: die Filter sind mit OpAmps in "Sallen Key" Schaltung aufgebaut , die Ausgänge der OpAmps wären also quasi wie Impedanzwandler. Ansonsten Danke, deine Erfahrungswerte helfen auch weiter. Das was du beschreibst erinnert mich an die Messkarten von NI, da war teilweise ein 100 poliges Kabel (mit Ferritkernen) angeschlossen, über das auch viele analogsignale parallel geführt wurden. @Jens G: im Moment nur dadurch dass die Netzteile ganz links im Gehäuse und die Messtechnik ganz rechts im Gehäuse untergebracht wird. Und durch die allseitig geerteten Alu-Bleche. Ggf. würde ich noch abschirm-Bleche vorsehen und den "Müll" der Schaltnetzteile mit Blechen abfangen
Michael B. schrieb: > Noch besser als Flachband ist Flachband mit jeder zweiten Ader als Bezug > der danebenliegenden Ader und noch besser als das ist verdrillte > Leitung, jede Leitung um ihren Bezug gedrillt, und noch besser ist eine > Abschirmung um alles und noch besser ist eine Abschirmung um jedes Paar. Ich hätte auch zuerst an verdrillte Kabel gedacht, schlachte mal ein paar Zentimeter Netzwerk-Kabel, in Cat7 wären die einzelnen Paare sogar noch abgeschirmt. Anschluss an der Platine mit Schneidklemm-Technik.
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Es gibt auch Flachbandkabel mit Schirm, z.B.: https://de.farnell.com/3m/3517-20/bandkabel-20kont-30-5m/dp/8608130 Längere Kabel an eine niederohmige Quelle angeschlossen wirken wie ein Lineal, das man an der Tischkante festhält und am anderen Ende anschlägt: es verhält sich wie eine Stimmgabel. Dazu sind hier aber die 8cm zu kurz, bei langen Leitungen bzw. sehr hohen Frequenzen kann das aber schon mal Ärger machen.
Stephan S. schrieb: > Ich hätte auch zuerst an verdrillte Kabel gedacht, schlachte mal ein > paar Zentimeter Netzwerk-Kabel, in Cat7 Na ja, kaum ein Drill in 8cm, das lohnt nicht bei so kurzer Distanz.
@Stephan S. daran hatte ich auch schon gedacht, ich hab hier sogar schon eine RJ45 Crimpzange, Stecker und Weidmüller CAT6 (THR) Buchsen rumliegen. Das wäre mein Notfall-Plan gewesen, da kann ich in einem CAT6 Kabel SFTP jeweils 4 Kanäle anschließen. @Klaus H. danke für den Hinweis! Mit FFC meine ich allerdings die FlatFlexCable - quasi sowas wie einen "geraden Flex PCB" (siehe Bilder). Aber dein Hinweis war trozdem gut, die gibt es auch in geschirmt (Mouser 538-15366-0321). Muss mich mal einlesen, ob das was taugt ...
Peter M. schrieb: > ADC ist ein AD7606 Der hat differentielle Eingänge. Mit verdrillten Leitungen bist du dann doch gut davor, evtl. noch ein sym. TP-Filter auf Platine B.
Michael B. schrieb: > Stephan S. schrieb: >> Ich hätte auch zuerst an verdrillte Kabel gedacht, schlachte mal ein >> paar Zentimeter Netzwerk-Kabel, in Cat7 > > Na ja, kaum ein Drill in 8cm, das lohnt nicht bei so kurzer Distanz. Die kann man leicht nachverdrillen
oder sowas hier https://www.reichelt.de/de/de/flachbandkabel-10-pol-30-m-mehrfarbig-3m-1700-10-p225051.html sind allerdings 30 Meter ...
Rainer W. schrieb: > Der hat differentielle Eingänge. Mit verdrillten Leitungen bist du dann > doch gut davor, evtl. noch ein sym. TP-Filter auf Platine B. ne, der ist single ended. Die GNG-Pins neben den Analog-In Pins sind "ground sensing" pins. Was auch immer das nun wieder genau bedeutet ... >>Analog Input Ground Pins. These pins correspond to Analog Input Pin V1 and Analog Input Pin V2. All analog input AGND pins should connect to the AGND plane of a system.<< Aber ich benutze die wie differentielle Eingänge, weil der Referenz-Pin von den vorgeschalteten INA826 auf Gnd liegt und ich beide Pins bis zum InAmp durch verbinde. Falls diese Überlegung bullshit ist, dann ist es halt immer noch eine Masse-Leitung zwischen den Signalen. Und das ist ja auch nicht verkehrt. Aber ich denke ich hab eine Entscheidung getroffen, auf Basis von dem was ich hier jetzt als Input bekommen habe. Ich werde FFC Kabel nehmen, erstmal die einfachen, das Gehäuse schon so konstruieren, dass ich ein Abschirm-Blech drüber setzen kann, das auf Masse liegt. Das müsste dann eig. so wirken wie die Cans auf RF-PCBs. Und dann schau ich halt mal mit dem Scope was passiert. Grund dafür: das ist am einfachsten zu bauen. Die Stecker lötet der Fertiger auf den PCB, das Blech lasse ich biegen. Ich muss nur FFC Kabel kaufen. Wenn das nichts taugt, dann hab ich ja nun entsprechende Vorschläge erhalten, wie ich das Thema "eskalieren" kann, bis hin zu einem 2-adrigen, verdrillten und geschirmten Kabel für jeden Kanal. Wobei das dann halt schon echt elendes Gefrickel ist, acht so kurze Kabel (z.B. aus Lapp LICY 2x0.25mm²) herzustellen ... Danke für euren Input. Wenn es jemand interessiert was draus geworden ist kann ich gerne berichten!
Peter M. schrieb: > Ich verwende (gewohnheitsgemäß) > fälschlicherweise immer "EMV" für Störungen die durch elektromagnische > Ausstrahlungen von anderen Geräten irgendwo eingekoppelt werden Das andere Ende wäre dann 'EMI', also elektromagnetische Interferenz. Du willst also EMV erreichen und EMI minimieren :-P
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Peter M. schrieb: > Aber ich benutze die wie differentielle Eingänge, weil der Referenz-Pin > von den vorgeschalteten INA826 auf Gnd liegt und ich beide Pins bis zum > InAmp durch verbinde. funktioniert aber nur bei einem guten GND. Peter M. schrieb: > Was für Kabel nehme ich da am besten, damit ich mir die schön sauber > gefliterten Signale, die ich mühsam und mit teuren Komponenten > aufbereitet habe, Mit mühsam bei Mondschein mundgeblasenen sauerstoffreien Kupferkabeln.
Matthias S. schrieb: > Das andere Ende wäre dann 'EMI', also elektromagnetische Interferenz. Du > willst also EMV erreichen und EMI minimieren :-P Jupp, genau dieses. Aber die Chefs hier machen das auch so ;-) , siehe: https://www.mikrocontroller.net/articles/Snubber >>damit werden sowohl kabelgebundene Störungen als auch eine Abstrahlung (EMV) wirksam unterdrückt.<< (in der Einleitung) Bernd schrieb: > Mit mühsam bei Mondschein mundgeblasenen sauerstoffreien Kupferkabeln. Janee, mit so billigem Zeug geb ich mich nicht ab. Ich verwende ausschließlich bei Neumond von graubärtigen Jungfrauen mundgeblasene sauerstoff-freie Kupferkabel mit Schimgeflecht aus Einhornhaar. Man muss ja auch ein bischen auf die Qualität achten, Gell?
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Peter M. schrieb: > Aber die Chefs hier machen das auch so ;-) , siehe: > https://www.mikrocontroller.net/articles/Snubber >>damit werden sowohl > kabelgebundene Störungen als auch eine Abstrahlung (EMV) wirksam > unterdrückt.<< (in der Einleitung) Mit einem Abschlusswiderstand?(!)
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