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1

Mittwoch, 20. August 2008, 14:47

Servo Impulsverstaerker

Hallo an die Elektronikspezialisten,
mein 2.4 GHz Empfaenger liefert 3V Impulsspannung. Im Handel sind Impulsverstaerker fuer ca.18 Euro erhaeltlich. Ist sowas nicht relativ einfach mit Hilfe eines OP-Verstaerkers realisierbar?
Fuer Eure Hilfe bin ich sehr dankbar!
Gruss Werner

2

Donnerstag, 21. August 2008, 00:09

RE: Servo Impulsverstaerker

Hallo Werner,

eine solche Logik-Level-Umsetzung kann man mit einem simplen Baustein der HCT-Familie machen, z.B. 74HCT08, der 4 ANDs mit je zwei Eingängen enthält. Die je zwei Eingänge einfach zusammenschalten, dann hat man 4 Pegelumsetzer für ein paar Cent. Bei Eingangspegeln ab 1,6V geht der Ausgang dann auf Versorgungsspannung (5V), unter ca. 1,2V ist er Ausgang auf 0V.

Grüße,

Thomas

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3

Donnerstag, 21. August 2008, 01:46

Hallo,

Schau mal hier.

http://www.rclineforum.de/forum/thread.p…h&hilightuser=0

http://www.rclineforum.de/forum/thread.p…e&hilightuser=0

Betreffend IC's, ich würde einen 40106 vorschlagen. Der hat 6 Inverter mit Schmitt Trigger. Zwei hinereinander geschaltet lösen das Problem elegant. Man kann damit 3 Impulsverstärker aufbauen.

Die HCT Familie scheidet wohl aus weil sie max. 5,5 V verträgt. Ein voller Empfängerakku kann aber mehr haben, erst recht ein 5-zeller. Ein 40xx CMOS verträgt 3-15 Volt.

Gruss Bruno

4

Donnerstag, 21. August 2008, 07:47

RE: Servo Impulsverstaerker

Vielen Dank fuer Eure schnelle Antwort!

Versuche mich mal mit Euren Vorschlaegen schlau zu machen. Die Versorgungsspannung ist sicher ein Kriterium, da ich mit 5-Zellern fliege.
Komme gerne nochmals auf Euch zurueck, falls weitere Fragen auftauchen.

Gruss Werner

5

Donnerstag, 21. August 2008, 11:22

Hallo Bruno (immer dieselben, die sich hier prügeln ;) )

Zitat

Original von B. Eberle
Betreffend IC's, ich würde einen 40106 vorschlagen.


ein (CD)40106 dürfte wohl auch nicht passen, denn der Logikpegel am Eingang ist CMOS-kompatibel, d.h. Umschaltpunkt ist 1/2 Versorgungsspannung. Dann kommt noch die Hysterese des Schmitt Triggers dazu, bei 6V Versorgungsspannung braucht man mehr, als 3V am Eingang für High-Pegel! Das ist ja genau das Problem, weshalb man hier einen Pegelwandler von TTL auf CMOS-Levels braucht!

Zitat


Die HCT Familie scheidet wohl aus weil sie max. 5,5 V verträgt. Ein voller Empfängerakku kann aber mehr haben, erst recht ein 5-zeller.

Für den 5-Zeller hast Du recht - wenn der voll ist, ist die Spannung tatsächlich zu hoch für den HCT. Mehr, als 5,5 V "verträgt" er aber schon: In den "Absolute Maximum Ratings" steht i.d.R. 7V, die nicht überschritten werden dürfen.

Grüße,

Thomas

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Ottili« (21. August 2008, 12:37)


6

Donnerstag, 21. August 2008, 11:46

Vorschlag zum Betrieb eines 74HCT... ICs an 5-Zeller:
Da die Stromaufnahme des ICs und der Servoeingänge sehr gering ist, kann die Spannung über einen Widerstand und eine Zenerdiode auf einen verträglichen Wert herunter-stabilisiert werden:
Über VCC/Masse am IC eine 5,1V Zehner-Diode (Kathode an VCC!) und ein 100nF Kondensator parallel zur ZD, VCC über einen 470 Ohm Widerstand an (+)Akku.

Grüße,

Thomas

7

Donnerstag, 21. August 2008, 11:50

Impulsverstaerker

Hallo Bruno

Ich habe mich mit mehr oder weniger Erfolg durch die Themen gewuehlt!

Deine Schaltung mit OPTO ist mir klar.

"Die obere Schaltung aus A2, A3 und R4 ist lediglich eine Impulsverstärker.
R4 hat dabei 15K bis 22K und A2, A3 sind auch die 40106 Inverter."

Diesen Schaltplan kann ich nirgens finden, duerfte ich diesen von Dir bekommen?

Vielen Dank!

Gruss Werner

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8

Freitag, 22. August 2008, 00:59

Hallo Thomas,

Haben wir uns mal geprügelt? :D

Okay, was den Wert der Triggerschwelle des 40er anbetrifft hast Du Recht.

Ich kann Dich aber insofern beruhigen, dass an meiner selbstentwickelten, galvanisch getrennten Servostromversorgung nach einigen versuchen genau diese 40106er zum Einsatz kommen. Okay, es ist nach den Optokopplern und somit kein Problem wegen des Pegels.
Ich habe aber auch schon andere Schaltungen so realisiert und es gab bisher keine Triggerprobleme. Dass es aber knapp werden kann stimmt schon.

Also einfache Lösung geht das durch. Professionell wäre es mit richtigen Komparatoren und einer definierten Schalthysterese.

Zitat

Diesen Schaltplan kann ich nirgens finden, duerfte ich diesen von Dir bekommen?


Der ist doch auch auf der Seite. ???

Gruss Bruno

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »^____« (22. August 2008, 01:00)


9

Freitag, 22. August 2008, 11:27

Hi Bruno,

Zitat

Original von B. Eberle
Ich habe aber auch schon andere Schaltungen so realisiert und es gab bisher keine Triggerprobleme. Dass es aber knapp werden kann stimmt schon.

das hängt halt einfach von der Versorgungsspannung ab: ein klassischer TTL-Ausgang hat zwar lt. Spezifikation einen High-Pegel von min. 2,4V, in der Praxis erreicht er aber ohne DC-Last deutlich mehr, so daß es sogar zum Treiben eines CMOS-Eingangs reicht, wenn der CMOS-Chip mit 6V betrieben wird (Schaltschwelle 3V) - In ein Serienprodukt würde ich das aus Gründen der Zuverlässigkeit aber nicht so einsetzen.

Wie ich das so sehe, liegt hier eine klassischer und leicht erklärbarer Fall von Inkompatibilität der Pegel vor:
Hersteller A liefert einen Empfänger, der mit 3V Digitalchips aufgebaut ist. Der High-Pegel am Ausgang beträgt demnach ca.3V. Servos mit TTL-Eingang (Die von Hersteller A und evtl. den meinsten anderen) funktionieren sicher.

Hersteller B liefert ein Servo mit CMOS-Eingang, auch seine Empfänger liefern CMOS-Pegel, d.h. High= ca. Betriebsspannung, das passt.

Aber Empfänger von A passt nicht zum Servo vom B, denn wenn das Servo mit 6V betrieben wird, ist die Schaltschwelle (low-high) bei 3V, also reicht der High-Ausgangspegel von Empfänger A nur gerade so an diesen Pegel heran - eine sichere Signalerkennung ist damit nicht mehr möglich.

Zitat


Also einfache Lösung geht das durch. Professionell wäre es mit richtigen Komparatoren und einer definierten Schalthysterese.

Wenn es aber (wie hier offenbar) nur um die Pegelanpassung geht, und nicht um eine Signalaufbereitung oder galvanische Trennung, bringt eine kompliziertere Schaltung keine Vorteile. Eine Hysterese ist nur bei verschliffenen Flanken (z.B. durch lange Übertragungswege) nötig. Und was soll ein Komparator hier miteinander vergleichen? Daß der Empfänger saubere (TTL-) Logigpegel mit vernünftiger Flankensteilheit ausgibt, davon kann man wohl ausgehen, und wenn der dort angeschlossene Eingang ebenfalls ganz offiziell vom Hersteller des Chips auf diese "Norm" spezifiziert ist, braucht man da keinerlei weitere Bauteile dazwischen...


Grüße,

Thomas

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10

Freitag, 22. August 2008, 11:48

Hallo Thomas,

Zitat

Wenn es aber (wie hier offenbar) nur um die Pegelanpassung geht, und nicht um eine Signalaufbereitung oder galvanische Trennung, bringt eine kompliziertere Schaltung keine Vorteile. Eine Hysterese ist nur bei verschliffenen Flanken (z.B. durch lange Übertragungswege) nötig. Und was soll ein Komparator hier miteinander vergleichen? Daß der Empfänger saubere (TTL-) Logigpegel mit vernünftiger Flankensteilheit ausgibt, davon kann man wohl ausgehen, und wenn der dort angeschlossene Eingang ebenfalls ganz offiziell vom Hersteller des Chips auf diese "Norm" spezifiziert ist, braucht man da keinerlei weitere Bauteile dazwischen...


Genau so ist es aber eben nicht !

Alles gut und schön möchte man meinen. Wir haben es aber bei den Empfängern und den Servos nicht mit TTL Pegeln zu tun. Die Prozessoren, oder im einfachsten Fall die 4017 Ringzähler, sind alle CMOS. Dass der Pegel so klein ist liegt daran, dass intern nur mit Spannungen von 3 - 3,3 V gearbeitet wird, egal wie hoch die Versorgungsspannung des Empfängers ist. Das ist ausnahmslos bei allen Empfängern so ! Alle haben auch denselben HF Chip drin, ausser die DS natürlich. Es ist der 31136 von TOSHIBA. Das Datenblatt ist hier: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pd…A/TA31136F.html
Miss einmal mit einem Oszilloskop was da für Impulsamplituden anstehen. Du wirst auf 3,1 - 3,3 V kommen.
Das Problem sind in der Tat die Servoeingänge denn die Servo's haben die volle Spannung zur Verfügung. Da ist intern nichts stabilisiert. Nimmt man nun 5 Zellen kommt man an die kritische Grenze der halben Betriebsspannung. Das hast Du ja auch geschrieben.
Hat man nun noch eine lange Servoleitung mit den ganzen einestreuten Störpegeln sind die Probleme schon da. Verstärkt man den Impuls aber gleich nach dem Empfänger, dann reichen die Pegel trotzdem noch, auch wenn grundsätzlich dasselbe Problem mit dem Spannungsshift ansteht.
Der Komaparator vergelciht eigentlich nichts. Er korrigiert die verschliffenen Flanken. Miss auch einmal an einem starken Servo nach einem längeren Kabel was da an Impulsformen ansteht. Du muss auch die Masse beim Servo abgreifen. Du wirst Dich wundern was da noch für ein Trümmerhaufen an Impulsen ankommt.

Probier es mal. ;)

Gruss Bruno

11

Freitag, 22. August 2008, 12:18

Hallo Bruno,

ich habe doch nichts anderes über das Problem geschrieben!?
Was zum Teufel ist an meiner Darstellung falsch, daß es "genau so eben nicht ist"?
Ich habe nicht geschrieben, daß in den Empfängern TTL-Chips sind, sondern daß diese TTL-komplatible Pegel ausgeben - ob die Chips im Empfänger in CMOS oder TTL oder NMOS von mir aus auch ECL- oder DTL-Logik aufgebaut sind, ist völlig wurscht!
Ein Pegel von <0,8V für Low und >2,4V für High am Ausgang ist und bleibt ein TTL-kompatibler Ausgang!
Um den TTL-kompatiblen Ausgang einen CMOS-kompatiblen Eingang ansteuern zu lassen, braucht man nichts weiter, als ein Logic-Gatter/Treiber, das am Eingang TTL-Pegel verarbeitet, und am Ausgang CMOS-Pegel ausgibt (sprich: High-Pegel muß ausreichend über 1/2 Versorgungsspannung der angesteuerten Schaltung liegen!).

Zitat


Der Komaparator vergelciht eigentlich nichts. Er korrigiert die verschliffenen Flanken.

Ein Schmitt-Trigger korrigiert verschliffene Flanken! Ein Komparator (das steckt schon in seinem Namen!) vergleicht zwei Spannungen miteinander. Das Schaltsymbol eines Komparators gleicht dem eines OPs - Bruno, ich habe wirklich Zweifel, ob Du wirklich der Experte bist, als den Du Dich hier immer darstellst!

Grüße,

Thomas

Edit:
Ok, vielleicht hast Du meinen Satz:
"wenn der dort angeschlossene Eingang ebenfalls ganz offiziell vom Hersteller des Chips auf diese "Norm" spezifiziert ist, braucht man da keinerlei weitere Bauteile dazwischen..." etwas mißverstanden, denn ich meinte hiermit, daß keinerlei weitere Bauteile (Komparatoren, Optokoppler usw.) zur Signalaufbereitung zwischen Empfänger und dem Pegelwandler nötig sind - als Bauteil zwischen dem Empfänger und dem Servo ist natürlich immer noch der Pegelwandler (TTL -> CMOS) nötig!

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Ottili« (22. August 2008, 12:29)


o.dippel

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12

Freitag, 22. August 2008, 12:31

@Bruno

Zitat

Alle haben auch denselben HF Chip drin, ausser die DS natürlich. Es ist der 31136 von TOSHIBA. Das Datenblatt ist hier: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pd...A/TA31136F.html

Redest du von 35/40Mhz Empfängern oder von 2,4Ghz ???

Desweiteren hängen die Servos nicht an diesem Baustein, sondern meist an einem Microcontroller oder Logik-Baustein, und die haben, so viel ich weiss, TTL-Pegel !

DBD
Olli

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »o.dippel« (22. August 2008, 12:32)


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13

Freitag, 22. August 2008, 13:13

Hallo Olli,

Ja, ich meine 35/40 MHz Anlagen, ganz generell. Klar hängen die Servos nicht da dran, können sie ja gar nicht.

Zitat

sondern meist an einem Microcontroller oder Logik-Baustein, und die haben, so viel ich weiss, TTL-Pegel !


Ja, ganz zufällig ist das so weil deren Betriebsspannung wie ich ja geschrieben habe 3 - 3,3 V, seltener auch 3,5 Volt ist.

@ Thomas


Fahr mir nicht so an den Karren.

Ein Komparator vergleicht zwei Spannungen, dass weiss ich seit rund 40 Jahren. Man gibt ihm im konkreten Fall eine Vorspannung von etwa 2 Volt um " Grundstörpegel " zu unterdrücken. Ist ein Impuls höher, schaltet er durch. Was ist denn daran falsch? Ich habe das jedenfalls schon so gemacht und es hat sehr gut funktioniert. Dies, weil es sich gerade so in der Schaltung angeboten hat. Ein Schmitt Trigger wäre zusätzlicher Aufwand gewesen.

Ob Schmitt Trigger oder Komparator. In beiden genannten Fällen werden die verschliffenen Flanken gerichtet.

Zitat

Bruno, ich habe wirklich Zweifel, ob Du wirklich der Experte bist, als den Du Dich hier immer darstellst!


Bitte, wenn es Dir dabei wohler ist ! :D
Woher weiss ich was DU wirklich kannst und bist? Ich kenne Dich ja nicht. Bisher dachte ich, dass wir normal miteinander umgehen können.

Zitat

Ok, vielleicht hast Du meinen Satz: "wenn der dort angeschlossene Eingang ebenfalls ganz offiziell vom Hersteller des Chips auf diese "Norm" spezifiziert ist, braucht man da keinerlei weitere Bauteile dazwischen..." etwas mißverstanden, denn ich meinte hiermit, daß keinerlei weitere Bauteile (Komparatoren, Optokoppler usw.) zur Signalaufbereitung zwischen Empfänger und dem Pegelwandler nötig sind - als Bauteil zwischen dem Empfänger und dem Servo ist natürlich immer noch der Pegelwandler (TTL -> CMOS) nötig!


Ja, so kann man es gelten lassen.

Bedenke auch, viele Wege führen nach Rom. :)

Gruss Bruno

o.dippel

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15

Freitag, 22. August 2008, 13:20

Hallo Olli,

Sehr schön! Teilweise Schaltungen wie ich sie auch erwähnt habe und es zeigt, dass viele Wege nach Rom führen. :D

Auch mit Komparator, gell Thomas. ;)

Wer hat da jetzt bei wem fachliche Zweifel?

Gruss Bruno

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »^____« (22. August 2008, 13:21)


16

Freitag, 22. August 2008, 14:20

Wenn man nur mal schnell einen einzelnen Pegelwandler braucht und nicht erst Maxim-Chips bestellen will, greift man einfach in die Bastelkiste und brät ein paar Widerstände und Transistoren zusammen.

Die abgebildete Schaltung hat einen Eingangsschaltpegel von ca. 1,5V und einen Ausgangspegel = Versorgungsspannung. Der optionale 220k-Widerstand bringt wenig Hysterese in Höhe von ca. 0,11V in das Schaltverhalten.
»CrashTester« hat folgendes Bild angehängt:
  • Pegelwandler.gif
Grüße
Christian
www.drivecalc.de

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »CrashTester« (23. August 2008, 11:07)


17

Samstag, 23. August 2008, 00:11

Hallo Bruno,

Zitat

Original von B. Eberle
@ Thomas
Fahr mir nicht so an den Karren.

also ich weiß nicht, ob nur ich das so sehe, aber in meinen Augen provozierst Du das schon ein bisserl...

Du hast z.B. einen mehrere Sätze langen Abschnitt von mir zitiert und als unwahr bezeichnet ("so ist es eben nicht"), obwohl ich nach wie vor in diesem Abschnitt keinerlei falsche Aussagen entdecken kann, und auch Du keine solche konkret genannt hast. Stattdessen bringst Du plötzlich das Datenblatt des HF-Chips ins Spiel, der mit dem Thread-Thema hier nun rein gar nichts zu tun hat! Dann geht es wieder um die langen Servo-Kabel und Störungen, obwohl ich ausdrücklich geschrieben hatte, daß es hier nur um die einfache Pegelwandlung geht und nicht um Aufbereitung verunstalteter Impulse!

Zitat


Ein Komparator vergleicht zwei Spannungen, dass weiss ich seit rund 40 Jahren.

ich auch!

Zitat


Man gibt ihm im konkreten Fall eine Vorspannung von etwa 2 Volt um " Grundstörpegel " zu unterdrücken. Ist ein Impuls höher, schaltet er durch. Was ist denn daran falsch?

Nichts, aber was in diesem Fall am Komparator professioneller sein soll, als am einfachen Logik-Eingang entzieht sich meiner Kenntnis... (nochmal: die Signale aus dem Empfänger sind "sauber" und müssen in der Qualität nicht aufbereitet werden, sie haben nur einen für's Servo ungeeigneten Spannungshub, also wozu der umständliche Weg mit dem Komparator?)

Zitat


Ich habe das jedenfalls schon so gemacht und es hat sehr gut funktioniert. Dies, weil es sich gerade so in der Schaltung angeboten hat. Ein Schmitt Trigger wäre zusätzlicher Aufwand gewesen.
Ob Schmitt Trigger oder Komparator. In beiden genannten Fällen werden die verschliffenen Flanken gerichtet.

ja, der Aufwand ist ein zusätzlicher Widerstand als positive Rückkopplung (wie bei Christians Transistorschaltung), schon hat man einen Schmitt Trigger aus dem Komparator gemacht. Bei sehr stark verschliffenen und verrauschten Signalen übrigens sehr zu empfehlen! (siehe Bild) - der Komparator alleine ist für "schmutzige" Signale, wie man sieht, reichlich ungeeignet.

Zitat


Woher weiss ich was DU wirklich kannst und bist? Ich kenne Dich ja nicht.

Ok, wenn's interessiert:
Mit Elektronik und Selbstentwurf diverser Schaltungen beschäftigte ich mich schon zu Schulzeiten in den 70er Jahren: Laborgeräte, Tongeneratoren... bis hin zu einem Musiksynthesizer, mit mehreren digitalen Wellenform-Speichern (sagenhafte 256 Byte!), also quasi schon ein früher Vorläufer der digitalen Sample-Synthesizer. Kurz vor'm Abitur hatte ich meinen ersten Microcomputer (Rockwell AIM65). Ab Anfang der 80er dann E-Technik-Studium, 1987 dann zusammen mit einem Partner Gründung einer Firma im Bereich Musikelektronik. Dort mache ich bis heute Entwicklung, aber auch Service und Support.

Grüße,

Thomas
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  • trigger.gif