Guten morgen, ich Suche eine Lösung oder einen Denkansatz für einen Multiplexer. Mein Plan ist an einem RFID Lesegerät mit einer Trägerfrequenz von 125kHz mehrere Antennen anzuschließen. Problem ist, dass für das RFID Modul eine Antennenspannung von Upp = 270V angegeben ist. Denke also das die typischen Multiplexer Bausteine der 74HCxxxx Serie nicht in Frage kommen. Hat jemand vielleicht einen Vorschlag für eine IC Lösung oder einen Schaltplanansatz? Bin für jede Hilfe dankbar. MfG, Bernd
Was spricht gegen eine klassische Lösung mit Relais?
gegen Relais spricht vor allem das sehr geringe Platzangebot...
Das verstehe ich nicht ganz. Eine Antenne in diesem Frequenzbereich ist naturgemäß alles andere als klein. Da reicht der Platz nicht mehr für ein kleines SIL-Relais? Was macht dich glauben, dass ein vergleich- barer Halbleiterschalter, der die entsprechenden HF-Spannungen aushält, nennenswert kleiner wäre?
Hast Du das Problem privat oder muß das Gerät mal in Umlauf gebracht werden?
Es muss auch mal in Umlauf gebracht werden :-) Die Antenne benötigt natürlich einiges an Platz ist jedoch nur über eine Leitung an den Reader angeschlossen so das ich beide Teile Räumlich getrennt unterbringen kann. Seid ihr denn der Meinung das eine Lösung durch Reed-Relais oder Halbleiterrelais die beste Lösung ist? Es gibt einige Fertiglösungen (z.B. von Feig) die keine Relais enthalten. Wieso ist das so? Gibt es bei der Relaislösung nachteile oder wieso greifen die ehr auf eine komplexe Schaltung ohne Relais zurück? Gibt es überhaupt sinnvolle alternativen zu Relais für mein Problem?
Hast Du für die Gesamtschaltung schon eine spezifische Anwendung?
Ich möchte mit der Anwendung lediglich RFID Transponder mit 125kHz auslesen. Die Auslesestationen sind räumlich getrennt wodurch mehrere Antennen notwendig sind. Ein besonders schnelles Umschalten oder ähnliches ist nicht notwendig... Es sollen auf Befehl eines µCs nacheinander alle angeschlossenen Antennen einmalig abgefragt werden...
Aha, und wieso ist der Platzbedarf dann so kritisch? Was haste denn für ein READER-IC im Einsatz?
Es wird kein Reader IC verwendet sondern eine diskret aufgebaute Schaltung mit Atmel Prozessor die als fertige Platine zugekauft ist. Der Platzbedarf ist kritisch da die Multiplxschaltung in das Gehäuse des jetzigen Readers integriert werden muss.
Und von der Multiplexschaltung willst Du wie weit zu den einzelnen Antennen gehen? Über Koax?
Aber vielleicht sollten wir mal wieder zur eigentlichen Frage zurück kommen... Gibt es eine sinnvolle alternative zu Relaislösungen?
Ja hinter dem Multiplexer wird vorraussichtlich noch ein kleines Anpassungsnetzwerk notwendig sein, aber danach geht es über 50Ohm Koaxleitungen zu den Antennen...
Schon mal ueber einen PIN Dioden Umschalter nachgedacht ? Gruss Helmi
Ja habe ich aber soweit ich weiß kann ich den ja nur in einer Richtung nutzen... Und bei RFID wird die Antenne ja zum Senden und Empfangen genutzt. Wenn ich richtig Informiert bin ist das über die üben angesprochene Diodenschaltung nicht möglich oder?
Der geht in beiden Richtungen. Die Dioden verhalten sich ja in dem Fall wie ohmische Widerstaende. Du must nur die Spannung zum Sperren der Dioden hoch genug waehlen. Gruss Helmi
Hast du dazu vielleicht eine Beispielschaltung oder einen Link?
Angehängte Dateien:
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Umsch.png
2 KB
Im Prizip saehe das so aus Durch die eine Diode fliesst ein Gleichstrom dadurch ist sie niederohmig durch die andere fliesst kein Gleichstrom sie ist dadurch hochohmig. Der Gleichstrom der ueber die Diode fliesst muss natuerlich groesser sein als der HF-Strom sonst faengt sie an zu sperren an. Im ungekehrten Falle muss die negative Spannung am Schalteingang zum sperren der Diode groesser sein als die Maximale HF-Amplitude sonst wuerde sie leitend werden. Mit solchen Schaltungen werden auch Radarantennen umgeschaltet. Gruss Helmi
Noch eine Idee: leite das Antennensignal über Fotowiderstände, die mit roten superhellen LEDs durchgeschaltet werden. Die LDRs müssen bei Beleuchtung nur niederohmig genug werden.
Davon abgesehen, dass LDRs seit RoHS Mangelware sein dürften (die, die ich kenne, basier(t)en alle auf CdS als Material), meinst du wirklich, dass die Dinger 300 Vpp aushalten?
Zumindest 250Vpp und was das Wichtigste ist: das funktioniert auch. Wir haben das vor einiger Zeit mal getestet. Unsere LDRs haben etwa 30 Ohm bei voller Beleuchtung gehabt. Der Dunkelwiderstand lag bei >450 KOhm.
Hmm wenn ich das richtig verstehe bekomme ich bei der PIN-Dioden Schaltung ein Problem weil die Steuerspannung größer sein muss als die Antennenspannung. Damit bräuchte ich eine Steuerspannung von über 270Vpp... Entspricht eigentlich nicht meinen Vorstellungen... Wie sieht es denn mit einer FET Schaltung aus? Mit zwei in Serie geschalteten FETs (je ein N-Kanal ein P-Kanal) müsste man den Schalter doch auch realisieren können oder? Da habe ich dann den Vorteil das ich als Steuerspannung direkt die 5V des µC verwenden könnte... Was sagt ihr dazu?
Die FETs müssen dann auch die 270V aushalten und die Steuerspannung muß auch außerhalb dieses Potentials liegen.
Wie ist es denn mit einem Anpassnetzwerk zwischen Antenne und Umschalter ? Die 270Vpp stehen doch nur im Resonanzfall an der Antenne dabei duerfte allerdings kaum Strom fliessen. Wenn du nun die Antennenimpedanz auf die ueblichen 50 Ohm heruntertransformierts duerften die Spannung erheblich kleiner sein und dadurch auch mit ueblichen Steuerspannungen beherschbar sein. Also Antenne -> kleiner Ferrituebertrager -> Pin-Dioden Umschalter -> Sender/Empfaenger. Gruss Helmi
Haste du eventuell mal Schaltplaene von dem Teil u. der Antenne ? Vielleicht habe ich da noch andere Ideen.
Wieso muss denn bei einer FET Schaltung die Steuerspannung größer als die zu steuernde Spannung sein? Das wäre mir aber neu...
Nicht die Steuerspannung an sich zwischen Gate u. Source. Aber da sich deine Source auch auf hohem Potential befinden (270Vpp) und die Gatespannung sich auf die Source bezieht muss deine Steuerspannung dementsprechend auch angehoben werden in bezug auf Masse der Schaltung. Gruss Helmi
Helmut Lenzen wrote: > Also Antenne -> kleiner Ferrituebertrager -> Pin-Dioden Umschalter -> > Sender/Empfaenger. Du meinst wirklich, dass der Übertrager mit den PIN-Dioden noch nennenswert kleiner wird als so'n popliges SIL-Relais?
@Jörg Wunsch Meinen tue ich da gar nichts. Ist ist nur eine Loesung fuer die hohen Spannungen an der Antenne die ja nur durch die Resonanz entstehen. Auch ist es fraglich eine so abgestimmte Antenne ueber eine laengeres Kabel an den Sende/Empfaenger anzuschliessen ohne die Resonanzbedingung zu verschlechteren. Normalerweise passt man die Antenne ja an 50 Ohm an.
Erstmal vielen dank für die vielen Antworten. Werde mich jetzt erstmal daran machen das ganze auf 50 Ohm anzupassen. Ist glaube ich erstmal die sauberste Lösung bevor ich mit dem multiplexen der Antennen beginne. Leider komme ich aber ehr aus der Digitaltechnik, wodurch ich keine Erfahrung mit Anpassungsnetzwerken habe. Kann mir da jemand einen guten Link empfehlen an dem man sich orienieren kann oder der einem die Grundlagen dazu vermittelt?
Im einfachsten Fall besteht die Anpassung aus einem (breitbandigen) Transformator. Was wird denn für das Gerät als Antennenimpedanz angenommen?
Hallo Bernd, wollte fragen ob eine lösung für den antennenumschalter gefunden hast? da ich die gleiche augabenstellung hab, jedoch mit 13,56MHz und 5V. gruß marco
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