EMV und ESD Fragen zu Schaltung

"Frank Buss" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@40tude.net...

Nicht jedes Display braucht -5V, nur solche mit erweitertem Temperaturbereich, und dann tut es ein ICL7660 oder ein halber MAX232 um die -5V bereitzustellen. Der 78L05 wird eh nie -5V regeln, diese Schaltung ist also falsch, der TC4422 zumindest overkill. Ein normaler uC-Ausgang sollte schon reichen, und

1nF KerKos statt der 1uF wenn du mit ausreichend hoher Frequenz arbeitest. Zumindest 100 mal kleiner als der KerKo, der VCC des uC stützt. Bei deinem 1uF müsste der TC4422 also mit 100uF gestützt werden, oder zumindest mit 10uF (wird kritisch).

Willst du die Eingänge störsicher, nimm Optokoppler. Damit sie auf deine Art störsicher werden, müsstest du die Masseführung gut machen: Das Störsignal kommt am Eingang oder dessen Masseanschluss rein. Direkt auf der Platine sollte zwischen beiden also ein Keramikkondensator, sagen wir 1nF, damit die Steilheit begrenzt wird, am besten in der Kombi:

Eingang --10--+--10k-- | 10nF -> zur uC Schaltung | Masse --------+-----+---- | 100nF | +--+---- +5V uC | | zu Masse|Netzteil

Der Masseanschluss zum Netzteil geht also von diesem KerKo ab. An derselben Stelle sind 5V und Masse gestützt. Damit schlägt ein Eingangsimpuls auf alle Zuleitungen zum uC gleichmässig. Damit die Zuleitungen nicht als Antenne wirken, kann nich ein Ferritring drum wie du sie von Computerkabeln kennst.

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Wenn Du die Kaskade um D2, D3, D4 schoen gedrungen aufbaust sollte es gutgehen. Bei 1MHz lohnen sich BAT54, gibt es auch als Serienpaar.

Ich hatte was aehnliches in einem Funkgeraete-Design, natuerlich keinen MIC4422 spendiert. Kostet ja 80c, ein halbes Vermoegen, wo kaemen wir hin ... aber brauchst Du das stabil fuer Opamps? Ist bei mir meist ungeregelt.

Da muessten zumindest noch Dioden gegen negative Spannungen rein, denn bei -6V oder so haut es die Transistoren aus dem Anzug. Von der Basis nach Masse. Auch Widerstaende nach Masse waeren guenstig, denn sonst schaltet das schon bei rund 600mV. Was vielleicht etwas niedrig ist.

Da fehlt aber das Motorengeraeusch :-)

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Hatte ich falsch eingezeichnet, da ist natürlich ein 79L05 drin, auch auf dem Steckbrett so aufgebaut.

Ok, dann baue ich noch einen keramischen 10 uF parallel zu C2 ein. Soll ja auch ein wenig Leistung abgeben können, falls man mal einen Opamp symmetrisch dran betreiben möchte, da ich plane, auch als Stifleiste die

-5V abgreifbar zu machen, sodaß man Zusatzplatinen daran leicht anschließen könnte.

Die erste 10 am Eingang ist auch ein 10k Widerstand? 10 nF wären in diesem Fall schon etwas zu hoch, da das ja einen Zeitfaktor von 0,1 ms ergibt und die Auflösung der Schaltung 0,2 ms ist. Geht da auch 1 nF? Danach kann das aber dann direkt zur Basis des Transistors gehen, vermute ich mal. Optokoppler braucht man glaube ich nicht unbedingt, mit so großen Störungen rechne ich nicht. Sollte eben nur nicht kaputt gehen, wenn man mal aufgeladen dranfasst, aber mit den 10 k Widerständen in Kombination mit dem

1 nF Kondensator sieht da glaube ich schon gut aus.

Habe hier noch sowas in der Art:

Würde das auch helfen in der Zuleitung? Muß dann aber nur in die 12 V Zuleitung einbauen, oder? Das wäre vielleicht auch noch vor dem

7905-Eingang sinnvoll, oder besser gleich eine größere Drossel? Würde eine Gleichtaktdrossel auf dem Board denselben Effekt haben, wie wenn man einen Ferritring um den Stromanschlussdraht klemmt?

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[...]

Warum nicht stattdessen gleich einen kleinen 15V TVS? Sollte unidirektional sein, dann uebernimmt er den Reverse Vbe Fall mit. Den wuerde ich abdecken, denn irgendwann vertauscht mal jemand die Draehte,

-12V gehen auf die Basis ... poff.

Eine glorifizierte Ferritperle :-)

Kann man in alle vom Geraet abgehenden Leitungen haengen, fuer EMV. Ansonsten bringen sie nicht so viel.

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"Frank Buss" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@40tude.net...

Ja.

Ja.

Ja.

Nein, eher:

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Ich poste dann nochmal das Layout :-)

Ja, das war die Idee, falls man mal eine Signalaufbereitung per externem Opamp dranbauen will. Da schlägt man dann gleich zwei Fliegen mit einer Klappe: negative Spannung für das LCD und Versorgungsspannung für einen symmetrisch versorgten Opamp.

Ok, habe da 2,2 k eingebaut. Somit schaltet es erst bei 4 V, womit dann gut Reserve ist. Kann man bei Bedarf ja wieder auslöten, wenn man mal mit 3,3 V schalten will.

Verpolungsschutz am Eingang ist jetzt auch mit einer fetten Diode drin, sieht jetzt so aus:

Anwendungsfall ist die Geschwindigkeit von Billardkugeln messen. Könnte also noch was Gaststätten-Hintergrundsound hinzufügen :-)

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Habe mal eine Diode reingesetzt. Einen kleinen TVS habe ich nicht hier, denn ich wollte es nur mit Restbauteilen aus der Bastelkiste lösen, da ja nur ein Einzelgerät, sodaß die Bauteile auch teurer sein dürfen, sofern die Mehrkosten nicht die Versandkosten einer Bestellung überschreiten :-)

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Ich hatte beim letzten Mal einfach mit einen vom uC angesteuerten HF-Transistor die Eingangsspannung geschaltet, in Deinem Fall 12V. Dann Zweifachkaskade um das als negative Spannung rauszukriegen. Du kannst den MIC4422 auch an 12V betreiben, die Eingangsschwellen bleiben bestehen. Das ergibt mehr Amplitude und der invertierende Gleichrichter wird einfacher.

Wobei der MIC4422 totaler Overkill ist, mit dem koennte man beinahe einen Sender bauen.

4V ist vielleicht was hoch, es sei denn das ist bewusst fuer 12V Betrieb ausgelegt.

Die Dioden kannst Du direkt an die Basen haengen. Das haette den Vorteil dass beim Super-GAU die maximale Sperrspannung der BAV199 nicht ueberschritten wird. Manche Keramikkondensatoren koennen kurzzeitig das x-fache ihrer Nennspannung ab, Dioden nicht.

Oh, dann kann ich das ja ausprobieren. Hier unten steht einer, allerdings kein franzoesischer sondern ein Pool Table.

Waere es nicht guenstiger sich gebraucht sowas hier zu besorgen?

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Zenerdioden gingen auch. Irgendwas zwischen 15V und 30V. Aber egal, der BC846 haelt kurzfristig 200mA Basisstrom aus, sollte reichen.

Gibt es in Koeln noch einen Elektronikladen? Obwohl es derzeit wohl keine Freude machen duerfte da hinzutappern ueber die ganzen vereisten Schneehaufen. Ein Kunde in Skandinavien schrieb sie haetten dort -23C, und das auch noch an der Kueste. Brrrr ...

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Gruesse, Joerg

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Stimmt, könnte ich machen. Aber wäre dann nicht auch wieder mit mehr Störung nach außen zu rechnen, als wenn ich die 5 V nach dem Spannungsregler als Versorgungsspannung für den MIC4422 nehme?

Ich hoffe ja, daß der Nachbar dann noch Radio hören kann, wenn die Messung läuft :-)

Ja, die Lichtschranken mit 12 V Ausgang hat der Anwender schon. Er hatte das bisher per Reed-Relais mit einem Fahradtacho probiert, der aber aber einer gewissen Untergrenze aufhört, also nicht ganz langsame Bälle messen kann und auch noch mehrere Impulse braucht.

Ok, mache ich.

Ich kann dir so eine Schaltung zum Selbstkostenpreis schicken, wenn du möchtest und falls es zum Auftrag kommt. Lichtschranke müsstest du dann allerdings selbst dranbauen.

Das Display lag hier allerdings noch in der Bastelkiste und ist schon Jahre alt. Keine Ahnung, ob man das noch bekommt. Bei eBay gibt es zwar noch so eins, aber wenn das die Ausführung ohne Hintergrundbeleuchtung ist, dann wäre das nur schlecht ablesbar.

Habe übrigens letztens einen anderen PCB-Hersteller entdeckt:

Ist preiswerter als PCB-Pool, wenn es mehr als ein paar Platinen sind, die dann auch noch mit Bestückungsdruck sind, wofür PCB-Pool relativ viel nimmt. Ich würde mir dann auch so ein Messgerät bauen, womit wir schon bei

3 Platinen wären, was dann pro Platine 10,82 Euro kostet, für zweiseitig in der Größe 10 cm x 10 cm, wo alle Bauteile gut draufpassen. Display wäre auf der Rückseite montiert, sodaß man es gut in ein Gehäuse einbauen kann.

Wenn noch Interesse besteht: ab 10 Platinen kostet es 4,78 Euro :-)

749 Dollar ist recht teuer. Laut Datenblatt geht es auch nur runter bis 5 mph. Die Anforderung ist aber, bis nahe 0 km/h messen zu können, wäre also nicht geeignet.

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Geleitete ja, die kann man per Drossel und Kondensatoren wegputzen. Im Bereich der abgestrahlten (>30MHz) duerfte es kaum Unterschied machen, die pfeifen durch einen Dreibeinregler eh meist eiskalt durch.

Ketzerische Frage: Selbst billigere asiatischen Scopes haben oft Berechnungsroutinen drin mit denen sie eine Zeitdifferenz zwischen eintreffende Flanken erfassen und anzeigen koennen. Bei Einzelstuecken waere das doch sicher billiger, selbst wenn das Scope einige hundert Euro kostet.

Danke, brauche ich aber nicht :-)

War nur ein Scherz, wir spielen nur noch selten seit sich meine Frau mal den Arm gebrochen hatte.

Fuer Billiard koennte ich mir vorstellen dass es auch mit einer schnellen CCD-Kamera in der grossen Tischbeleuchtung versteckt plus Laptop gehen koennte.

Vielleicht finden sich ja hier Leute die das fuer Messungen brauchen koennten. Eventuell noch eine schnellere Variante fuer Schuetzenvereine bauen? Oder Fussballer?

Beim Dopplerverfahren hat man das Problem immer, dass irgendwo eine Untergrenze kommt. Bei Geraeten mit Time-of-Flight Messung allerdings nicht, die gehen bis Null.

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Gruesse, Joerg

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Am 02.01.2011 02:39, schrieb Joerg:

Moin Jörg!

So schnell muss die Kamera nicht sein, denn wenn Du die Geschichte über Distanz pro Zeiteinheit misst kommt es nur noch auf die Auflösung an.

Unserer Erfahrung bei Robocup (Kamerabilder von oben, farbige Marker auf den Robotern) war:

Es gibt eine Verzerrung durch die Linsen (meist Weitwinkel), diese sollte man für gute Ergebnisse rausrechnen. Ein Tracking von einfarbigen Punkten ist nicht so einfach, denn die Farbe wirkt nicht überall gleich, da die Ausleuchtung auch unter optimalen Gegebenheiten etwas unterschiedlich ist. Ich würde vermuten bei einem Billardtisch ist die Ausleuchtung deutlich schlechter als beim Robocup. Auch dürften Billardkugeln noch weniger Spaß machen zu tracken, da sie je nach Drehung noch die Nummern oder gar den weißen Ring haben, die sichtbare Fläche also nicht immer Rund ist. Auf jeden Fall ist ein kontinuierliches Tracking notwendig und nicht nur der Vergleich zwischen zwei (zeitlich auseinanderliegenden) Bildern. Vermutlich ist die Mittelpunktberechnung auch eher ekelig.

Alles keine unlösbaren Aufgaben, aber sicher deutlich aufwändiger, als zunächst gedacht.

Ciao Dschen

--
Dschen Reinecke

=== der mit dem Namen aus China ===

http://WWW.DSCHEN.DE mailto:usenet@dschen.de

Rausmessen. Ich habe meine Knipse mal mm-Papier abbilden lassen. Das mathematische Modell ist eher nicht trivial.

Ich würde versuchen, mit einer Punktlichtquelle zu beleuchten und den Glanzpunkt auf der Kugel zu verfolgen. Bei nur einer Kugel ist das das Maximum der Intensität im gesamten Bild... Daß der Punkt immer einen anderen Versatz vom Auflagepunkt hat, macht gar nichts, wenn man die Vermessung der Abbildung gleich mit dieser Kugel durchführt.

Zum Ausmessen kann man einen Ring, der die Kugel eng umgibt, aber noch nicht festklemmt an einem Bandmaß und einem Zugseil über den Tisch ziehen. Da sollten im Sekundentakt definierte Positionen zu erreichen sein.

Wem 100*50 Punkte auf dem Tisch auszumessen zu aufwändig ist, kann ein Drahtgitter mit einem Bild auswerten und die Kugelposition aus dem Schwerpunkt der nicht-grünen Pixel berechnen. Letzteres ist auch nicht so wild, wenn man den Parallaxefehler ignorieren oder korrigieren kann.

--
Gruß, Raimund
Mein Pfotoalbum 
Mail ohne Anhang an  wird gelesen. Im Impressum der Homepage
findet sich immer eine länger gültige Adresse.

Hier also das Layout:

Ich hatte da letztens diese Seite hier gesehen:

wo die Leiterbahnen nur nach topologischen Regeln geroutet werden und daher fast wie die Drähte auf meinem Steckbrett aussehen. Ich habe das dann auch mal mit Eagle probiert. Keine eckigen Kanten zu verwenden soll ja auch besser sein.

Und das ist die aktuelle Schaltung dazu:

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Bei

Wenn es extern gefertigt wird machen die Kupferflächen wenig Sinn. Wenn man das Board selber ätzt sind sie zweckmässig. Dann würde man aber wohl die Leiterbahnen etwas dicker ausführen. Und "Durchkontaktierungen" vermeiden wo man auf Bauteilseite später nicht verlöten kann, z.B. der Oszillatordose.

MfG JRD

Ich sollte das mal abspeichern, damit ich gelegentlich Leuten zeigen kann dass gerundetete Leiterbahnen schick sind. Irgendwie liebt die Welt harte 45 Grad Winkel, schlimmstenfalls 90 Grad, und das haelt mechanischen Stress nicht so gut aus. Hast Du bei Eagle was automatisch eingestellt oder die Rundungen per Hand gesetzt?

Wie Michael schrieb, IC4 braucht unbedingt ein Abblock C. D2, D3, C2, C5, C6 und C12 sollten alle nahe nebeneinander liegen, sonst kann das EMV-Aerger geben.

Waere auch gute die ganze Chose um IC4 und alle diese Dioden und C's der Kaskade nach links zu rutschen, damit die 1MHz Steuerleitung vom uC kuerzer wird. Es sei denn Du braucht den Platz spaeter fuer was anderes.

Falls die Durchkontaktierungen unter QG1 sein muessen und der eine Metalldose hat, setze ein Stueck Isolierung drunter. Ich hatte letztens einen Fall auf dem Tisch wo das Ausfaelle brachte. Hubbelige Vias, durchgescheuerter Loetstoplack ... bzzzzt.

Die Taktleitung von QG1 zu IC1 ist was lang, waere besser wenn QG1 90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht waere. Ist aber jetzt ziemlich aufwendig, muss man viellciht so lassen.

Ruecke C11 noch ein wenig naeher an IC1, so dass es aber mit einem Sockel nicht kollidiert.

Wie das EMV-maessig mit den zerkluefteten Masseflaechen aussieht ist schwer vorhersagbar. Waee gut wenn Du noch eine NW nach SO Verbindung unter QG1 legst. Dazu muss allerdings die Leiterbahn nach IC1 Pin 24 auf die rote Ebene gehievt werden.

Die Kupferflaechen wuerde ich definitiv lassen, denn Du haettest sonst ueberhaupt keine GND-Architektur. Nur muss das mit Vias so durchverbunden sein dass nirgends eine Art Schlitz entsteht.

Sieht aus wie die Verlegung elektrischer Leitungen in amerikanischen Haeuser an manchen Stellen. Haette bei einem Wanddurchbruch fast in eine reingehackt die einen Bogen in der Wand beschrieb.

Ist es.

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Gruesse, Joerg

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Ja. Mit schnell meinte ich nicht die Bildwiederholrate sondern die Intergrationszeit des CCD. Wenn zu lang dann verschmiert so viel dass es der Rechner kaum aufgedroeselt bekommt.

In manchen Spelunken vielleicht, da wo die vielen Harleys stehen und ab und zu der Sheriff kommen muss :-)

Bei uns sind insgesamt 48W ESL Flutlicht drin, das entspricht etwa 200W.

An sich nicht. Damals mit der Kamera die ich als Diplomarbeit entwickelte haben sie u.a. Contour-Tracking gemacht. Hat man die Kontur dann hat man bei einer Kugel auch den Mittelpunkt. Winkel kann man ueber die Position auf dem Tisch versus Kamera-Montagepunkt rausrechnen. Eklig wird das nur wenn eine dunkelgruene Kugel auf dunkelgruenem Filz rollt :-)

Die Hardware ist heutzutage kaeuflich. Was es an Tracking-Software gibt weiss ich nicht. Bei uns lief das damals auf einem 68000, richtige PCs waren noch nicht bis ins Labor 5 des Lehrstuhls fuer Messtechnik vorgedrungen und sie waren eh zu langsam dafuer.

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Gruesse, Joerg

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Ok, habe ich mal geändert.

Habe ich geändert, aber warum braucht es die? Die Massefläche müsste doch eigentlich reichen, oder kann das bei den 4 MHz schon Probleme machen?

Nein, DRC sagt zumindest keine Fehler.

Hier mal eine verbesserte Version, auch mit den Verbesserungsvorschlägen von Jörg:

Danke für die vielen Tipps!

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