High-Speed-Optokoppler

[Erik G.]

Hallo Joerg,

... möchte ich den AD-Wandler auf das Potential
vom zu messenden Signal bringen und nicht umgekehrt.

Dann muss er aber wohl auch isoliert versorgt werden.

Für die paar Watt gibts fertige DC/DC-Wandler bei jedem wichtigen Elektronikversender und wenns billiger werden soll finden sich
bestimmt auch eine ganze Reihe einfacher Implementierungen im Internet.

Ohne grosses Kopfzerbrechen geht das nur, wenn
man hier synchronisiert und soweit ich Dich
verstanden habe, ist das bei Deinem zu messenden
Signal nicht moeglich. Also nochmal ueberdenken.

Was bitte? Du verunsicherst mich etwas.
Was hat die potentialfreie Powerübertragung mit der Datenübertragung zu tun?

..., die schon mehr als ein Jahrzehnt laufen.

sowas gibts in der IT nicht ;-)


Grüße
Erik

 

[Erik G.]

Hallo nyffeler,

Ein kapazitiver Koppler von TI Typ ISO721
bis 150Mbps mit 4kV Isolation.

Danke für diesen Tip, gibt also noch mehr Technologien. Werd ich mir auf jeden Fall merken.

Performance reicht nicht ganz, ich brauch 200Mbit/s.
Kapazitive Kopplung könnte mir unter Umständen noch zusätzliche negative Effekte mitbringen.

Alle 3 Technologien reichen bis etwa 100 bis 150MBit/s, wobei die klassichen Optokoppler wohl die Störunempfindlichsten sind. Wenn
man da gewisse Abstriche machen kann gibts eben noch die magnetische und kapazitive Kopplung welche dafür etwas höhere Performance
bieten.


<wunsch>
Der Ideale Optokoppler ist aus meiner Sicht in einem DIP40-Gehäuse (nur Pins 1..3, 18..23 und 38..40 vorhanden), ist bis 20kV
dauerimmun und hält auch mal kurz 50kV aus und schafft DC...1GBit/s bei 3,3V mit LVD-Schnittstelle. Die interne Isolationsstrecke
ist min. 2cm lang und hat fast keine parasitäre Kapazität. Falls das ein Entwickler liest so darf er das ruhig als Aufgabe
betrachten. Wenns das für unter 5 Euro gibt bin ich bestimmt nicht der einzigste Kunde.
</wunsch>


Grüße
Erik

 

[Joerg]

Hallo Erik,

... möchte ich den AD-Wandler auf das Potential
vom zu messenden Signal bringen und nicht umgekehrt.

Dann muss er aber wohl auch isoliert versorgt werden.

Für die paar Watt gibts fertige DC/DC-Wandler bei jedem wichtigen Elektronikversender und wenns billiger werden soll finden sich
bestimmt auch eine ganze Reihe einfacher Implementierungen im Internet.

Schon, aber teuer und die Dinger veranstalten einen Pegel wie ein
ausgewachsenes Blasorchester.

Ohne grosses Kopfzerbrechen geht das nur, wenn
man hier synchronisiert und soweit ich Dich
verstanden habe, ist das bei Deinem zu messenden
Signal nicht moeglich. Also nochmal ueberdenken.


Was bitte? Du verunsicherst mich etwas.
Was hat die potentialfreie Powerübertragung mit der Datenübertragung zu tun?

Die Stoerungen, die ein DC/DC Wandler produziert, schleichen sich
gewoehnlich in den Eingang des ADC oder auf dessen Takteingang. Wir
haben das meist sauberst synchronisiert und dann war Ruhe im Karton.

..., die schon mehr als ein Jahrzehnt laufen.

sowas gibts in der IT nicht ;-)


ROFL! Aber mein automatischer Druckerumschalter ist schon 15, das

Buchhaltungsssoftwareformat von 1989, der Compaq von Anfang 90er. Dessen
Gehaeuse zerbricht allerdings nun :-(

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Joerg]

Hallo Erik,

Alle 3 Technologien reichen bis etwa 100 bis 150MBit/s, wobei die klassichen Optokoppler wohl die Störunempfindlichsten sind. Wenn
man da gewisse Abstriche machen kann gibts eben noch die magnetische und kapazitive Kopplung welche dafür etwas höhere Performance
bieten.

Ringkerne sind hier mein Favorit. Billig und, wie die Amerikaner sagen,
"Toroids don't talk".

wunsch
Der Ideale Optokoppler ist aus meiner Sicht in einem DIP40-Gehäuse (nur Pins 1..3, 18..23 und 38..40 vorhanden), ist bis 20kV
dauerimmun und hält auch mal kurz 50kV aus und schafft DC...1GBit/s bei 3,3V mit LVD-Schnittstelle. Die interne Isolationsstrecke
ist min. 2cm lang und hat fast keine parasitäre Kapazität. Falls das ein Entwickler liest so darf er das ruhig als Aufgabe
betrachten. Wenns das für unter 5 Euro gibt bin ich bestimmt nicht der einzigste Kunde.
/wunsch

DC geht kaum, aber muss ja auch fuer Daten nicht sein. Also: Genuegend
dicke Teflonleiterplatte, Streifenleitungskoppler primaer unten,
sekundaer oben. Dann sollte die Sache in Butter sein. Glas wuerde wohl
auch gehen und waere billiger. In Stueckzahlen und Massenfertigung
deutlich unter 5 Euro geht das mit Keramik. Hybrid bzw. in Deutsch
Dickschichtschaltungstechnik. Habe einiges damit entwickelt.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Oliver Betz]

"Erik G." <vikinger@uni.de> schrieb:

[Datenkoppler]

Alle 3 Technologien reichen bis etwa 100 bis 150MBit/s, wobei die klassichen Optokoppler wohl die Störunempfindlichsten sind. Wenn

da wäre ich mir nicht so sicher. Nur die besseren Optokoppler bieten
eine ordentliche dV/dt-Unterdrückung. Kosten dafür aber mehr Geld und
Strom als die kapazitiven/induktiven/magnetischen Koppler.

Und ich habe schon bei schnellen HP-Optokopplern (oder wie die jetzt
nach Agilent heißen) und ADuM-1100 Latchup durch ESD "geschafft".
Nein, nicht wegen schlechtem Layout. Der Isolationsstrecke darfst Du
keine zu großen/schnellen Störungen zumuten. Gegen die schnellen
Störungen ist eine Gleichtaktdrossel (oder ein Ferritrohr über den
Leitungen) wirksamer.

wunsch
Der Ideale Optokoppler ist aus meiner Sicht in einem DIP40-Gehäuse (nur Pins 1..3, 18..23 und 38..40 vorhanden), ist bis 20kV
dauerimmun und hält auch mal kurz 50kV aus und schafft DC...1GBit/s bei 3,3V mit LVD-Schnittstelle. Die interne Isolationsstrecke

so hohe Spannungen braucht aber fast kein Produkt.

Servus

Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

 

[Erik G.]

Hallo Joerg,

Schon, aber teuer

Ja, dafür ohne jegliche Gehirnaktivitäten meinerseits funktionsfähig.

und die Dinger veranstalten einen
Pegel wie ein ausgewachsenes Blasorchester.

dem kann man Herr werden, siehe unten

Die Stoerungen, die ein DC/DC Wandler produziert,
schleichen sich gewoehnlich in den Eingang des
ADC oder auf dessen Takteingang.

Ja das werd ich wohl mit einer ordentlichen Spannungsversorgung +
Filterschaltung erledigen müssen.

Der AD-Wandler will 2 mal 3,3V (für Digital und Analog getrennt) mit je
weniger als 0,4A also nehme ich einen DC/DC-Wandler mit 9V/2A Output und
3 ordentliche 3Pinner für 5V (Empfehlungen?) für 3 getrennte
Zwischenspannungen danach jeweils ein ordentliches Pi-Filter. Eine der
5V Zwischenspannungen versorgt 2 ordentliche OpAmps für 2
Längstransistoren (je einer für den Analog- und Digital-teil) und eine
3,3V-Reference und die anderen beiden 5V Zwischenspannung kommen an die
beiden Kollektoren der Längstransitoren. Dahinter auch noch mal je ein
kleines (also nur sehr kleines L) Pi-Filter. Als Basis eine
4-Layerplatine mit "platzverschwenderischem" Layout, großzügigen Umgang
mit Abblockkondis und einem durchgehenden Masselayer. Das sollte den
meisten Versorgungsproblemen abhelfen aber bei empfindlichen Signalen
gehe ich lieber auf Nummer sicher.

Wir haben das meist sauberst synchronisiert
und dann war Ruhe im Karton.

Was bitte meinst Du mit "synchronisiert"?
Den DC/DC-Wandler-Takt zum ADC-Takt?

..., die schon mehr als ein Jahrzehnt laufen.

sowas gibts in der IT nicht ;-)

ich meinte damit das der schnelle Verfall ein generelles Problem in der
IT ist.

ROFL! ....

Ja, ich programmiere auch noch unter DOS (aber mit nem DOS-Extender ich
will ja keine 64k-Grenze) sogar in Assembler, in meinem Computer steckt
noch mein aller erstes 3,5" Diskettenlaufwerk (noch voll funktionsfähig)
das auch bald 15 wird usw. Ausnahmen bestätigen die Regel.


Grüße
Erik

 

[Erik G.]

Hallo Joerg,

Aber eine Bandbreite von 100MHz mit einigermassen flacher
Gruppenlaufzeit setzt wirklich etwas Erfahrung und einen
Networkanalyzer der gehobenen Klasse voraus.

ich habe weder das eine noch das andere

Sagen wir mal, halb analog. Bei 200MSPS wird aber auch
so manches digitale ganz schnell wieder analog ;-)

Ja, da sprichst Du wahr.

Ich kann aber nur alte Rechtschreibung.

Ich hab zwar die neue noch in der Schule kurz kennen gelernt, kurz bevor
ich rausgeflogen bin, beherrsche aber weder die eine noch die andere.


Danke


Grüße
Erik

 

[Friedrich Schoerghuber]

Am 1/23/2006 8:12 PM schrieb Joerg:

Komperatoren meinte ich, in der Hoffnung, dass sie so in Deutsch
geschrieben werden. Ich kann aber nur alte Rechtschreibung.

nein, Komparator
^

hth
fritz

 

[Joerg]

Hallo Erik,

Schon, aber teuer

Ja, dafür ohne jegliche Gehirnaktivitäten meinerseits funktionsfähig.

Aber wo bleibt die Eleganz und Schlichtheit der Loesung?

und die Dinger veranstalten einen
Pegel wie ein ausgewachsenes Blasorchester.

dem kann man Herr werden, siehe unten

No pun intended (nichts fuer ungut?), aber das haben einige andere auch
mal gedacht. Dann klingelte mein Telefon. Ob ich denn nicht mal anreisen
koennte, am besten schon morgen.

Wie mein Schwiegervater zu sagen pflegte: Ich warne Neugierige.

Die Stoerungen, die ein DC/DC Wandler produziert,
schleichen sich gewoehnlich in den Eingang des
ADC oder auf dessen Takteingang.


Ja das werd ich wohl mit einer ordentlichen Spannungsversorgung +
Filterschaltung erledigen müssen.

Der AD-Wandler will 2 mal 3,3V (für Digital und Analog getrennt) mit je
weniger als 0,4A also nehme ich einen DC/DC-Wandler mit 9V/2A Output und
3 ordentliche 3Pinner für 5V (Empfehlungen?) für 3 getrennte
Zwischenspannungen danach jeweils ein ordentliches Pi-Filter. ...

Der gute alte LM317?

Wir haben das meist sauberst synchronisiert
und dann war Ruhe im Karton.

Was bitte meinst Du mit "synchronisiert"?
Den DC/DC-Wandler-Takt zum ADC-Takt?

Nicht zum Takt, aber zu anderen langsameren Signalen. Bei Ultraschall
zum Beispiel zur Pulsrepetierfrequenz. Und wenn der DC/DC Takt damit
nicht bis aufs Haar phasenstarr gekoppelt war, sah man Ungemach in den
Daten.

Ein paar Versuchstips, wenn Du es doch asynchron testen moechtest:
Vergiss die einfachen DC/DC Blocks. Runde die Flanken vor dem Toroid ein
wenig aus. Verwende kleine Kondensatoren ueber den Gleichrichterdioden.
Klein genug, um die Effizienz nicht zu druecken, gross genug, dass keine
allzu ueblen Spitzen entstehen. Sieh kleine Drosseln vor den Dioden vor,
um ein wenig an der 'simulierten' Streuinduktivitaet drehen zu koennen.
Besorge Die eine gediegen gefuellte Tuete Ferritperlen und ein paar
kleine 43er Kerne. Vermeide Split Grounds auf der AD Wandler Seite.

Das kann man mit den vergossenen DC/DC Wandlern aus der Wundertuete
alles kaum machen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Joerg]

Hallo Friedrich,

Komperatoren meinte ich, in der Hoffnung, dass sie so in Deutsch
geschrieben werden. Ich kann aber nur alte Rechtschreibung.

nein, Komparator
^

Danke. Jetzt wuerde mich nur noch interessieren, wie die in offiziellem
Siemens-Deutsch heissen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Gerhard Hoffmann]

On Thu, 19 Jan 2006 12:32:45 +0100, "Erik G." <vikinger@uni.de> wrote:

Hallo NG,

ich möchte einen AD-Wandler mit 200MHz und 16Bit (momentan sinds nur 14 aber das Interface ist 16Bit) potentialfrei betreiben und
hab versucht passende Optokoppler zu finden.

Welchen ADC nimmst Du denn? Bist Du mit dem Ding zufrieden?
Ich suche gerade etwas vergleichbares.

Nur scheints in dieser Geschwingkeitskategorie keine zu geben, das schnellste was ich
gefunden hab ist die HCPL-0900 Familie und die macht bei 100Mb/s Schluss und die Delays sich auch zu hoch.

Gibts überhaupt Optokoppler in der von mir gewünschten Geschwindigkeit?
Wenn nein, wie könnte ich den sonst so eine potentialfreie Anbindung gestalten?

Mit Leuchtdioden-Kram sieht's schlecht aus, was Geschwindigkeit
angeht.

Mit ISO-xxxx von Burr-Brown, jetzt TI, hatte ich mal vor einigen
Jahren weniger gute Erfahrungen. Es wird zwar ueber 2* 0.5pF
ein Differenzsignal übertragen, aber in einem Verstärker für
geophysikalische Anwendungen, der NF mit +-500V erzeugen konnte
ergaben sich doch Gleichtakteffekte die gestört haben. Wenn man
den ISO dann mit Kupferfolie umwickeln muss damit Ruhe herrscht,
ist das nicht das was man ursprünglich wollte (Kriechstecken,
Kapazität)

Wenn man eine Glasfaser will, sind XPAK / X2 - MSA-Module
nicht ganz falsch. Die übertragen 10 GBit/s, damit kann man die
Daten einfach Manchester-codieren - und haben eingebaute Muxe/Demuxe
auf einen 4 Bit breiten Differenz-Bus.
(Merge optics, Finisar, Agilent, Intel....)

Gruß, Gerhard

 

[Erik G.]

Hallo Joerg,

"Toroids don't talk".

Sicher, fangen die sich nicht irgendwelche magnetischen Störfelder ein?
Rein subjektiv würde ich die normalen Optokoppler als am
unempfindlichsten Einstufen.

DC geht kaum,

ich weis das die schnelleren Empfänger Probleme mit DC haben aber warum?

aber muss ja auch fuer Daten nicht sein.

es erleichtert die Sache aber ungemein, man kann dann anstatt einen 8/10
Umsetzer einfach einen schnellen UART nehmen und Dinge wie Startbit und
Stopbit funktionieren immer zuverlässig wenn die Übertragung DC schafft

Also: Genuegend dicke Teflonleiterplatte,
Streifenleitungskoppler primaer unten, sekundaer oben.
Dann sollte die Sache in Butter sein.

Klingt aber nicht gerade nach ner Standardlösung die ich überall billig
kaufen kann.


Grüße
Erik

 

[Ewald Pfau]

Joerg <notthisjoergsch@removethispacbell.net>:

nein, Komparator

Danke. Jetzt wuerde mich nur noch interessieren, wie die in offiziellem
Siemens-Deutsch heissen.

Vergleicherstufe?

(aber seit, dem Vernehmen nach, Fachgruppenleiter nicht mehr
Fachgruppenleiter heißen...)

 

[Falk Brunner]

Gerhard Hoffmann schrieb:

Wenn man eine Glasfaser will, sind XPAK / X2 - MSA-Module
nicht ganz falsch. Die übertragen 10 GBit/s, damit kann man die
Daten einfach Manchester-codieren - und haben eingebaute Muxe/Demuxe
auf einen 4 Bit breiten Differenz-Bus.

AUA!!!!

Wer bei 10 Gbit/s Manchester Code verwendet sollte geschlagen werden!

MfG
Falk

 

[Falk Brunner]

Erik G. schrieb:

ich weis das die schnelleren Empfänger Probleme mit DC haben aber warum?

Tjaa, weil Eierlegende Wollmilchsäue so ihre MAcken haben ;-)
Im Ernst, Breitbandverstärker die bis DC-runterkommen sind u.a. deshalb
problematisch, weil die einzeln Stufen DC-gekopplet sind. Das mat das
Design aufwändiger. AC-gekoppelte Stufen sind halt einfacher zu
handhaben (weil Arbeitpunktmässig isoliert etc).

Klingt aber nicht gerade nach ner Standardlösung die ich überall billig
kaufen kann.

Dir ist scheinbar doch nicht so ganz klar dass dein Vorhaben KEINE
Standardaufgabe ist. Wäre sie das, gäbs schon lange ne Plug & Play
Einchip Lösung. Selbst die Chinesen hätten sie. Zum halben Preis,
versteht sich ;-)

MFG
Falk

P.S. Aber was soll das Gejammer? Bist du Entwickler oder nicht?

 

[Falk Brunner]

Ewald Pfau schrieb:

nein, Komparator

Danke. Jetzt wuerde mich nur noch interessieren, wie die in offiziellem
Siemens-Deutsch heissen.


Vergleicherstufe?

Schwellwertschalter?

MfG
Falk

 

[Gerhard Hoffmann]

On Fri, 27 Jan 2006 13:40:59 +0100, Falk Brunner <Falk.Brunner@gmx.de>
wrote:

AUA!!!!

Wer bei 10 Gbit/s Manchester Code verwendet sollte geschlagen werden!

Warum nicht. Die Module gibt's dank der unerbittlichen
Konkurrenzsituation relativ billig, die Bandbreite reicht
und die Datenformatierung soll so simpel sein wie möglich
schon damit man sich nicht die Analogsignale verschweinert.

Wenn man zu einem Virtex4 o.ä. bereit ist, kann man auch ein
XFP-Modul nehmen, die werden so um EUR 350 gehandelt.
Das geht in den Projektkosten vermutlich unter.

Für 20 KV Dauerbelastung und 50 KV peak möchte ich
keine Signaltrafos bauen müssen, geschweige denn die
Sicherheit garantieren.


Gruß, Gerhard

 

[Falk Brunner]

Gerhard Hoffmann schrieb:

AUA!!!!

Wer bei 10 Gbit/s Manchester Code verwendet sollte geschlagen werden!


Warum nicht. Die Module gibt's dank der unerbittlichen

Klar, ich kann auch mit dem 40 Tonner zum Bäcker fahern, obs viel Sinn
macht ist ne andere Sache.

Konkurrenzsituation relativ billig, die Bandbreite reicht
und die Datenformatierung soll so simpel sein wie möglich
schon damit man sich nicht die Analogsignale verschweinert.

Ach, und mit Manchester bist du da auf der sicheren und einfachen Seite.
Ohje. Ein schlauer Mensch hat mal gesagt "Ich bin dafür die Dinge soweit
wie möglich zu vereinfachen. Aber nicht weiter"

Wenn man zu einem Virtex4 o.ä. bereit ist, kann man auch ein
XFP-Modul nehmen, die werden so um EUR 350 gehandelt.
Das geht in den Projektkosten vermutlich unter.

Achja, in einigen anderen Postings war mal was von 20 Euro Lösung die
Rede. "Meine" FPGA Lösung war da VIEEEEL zu teurer. Und da willst DU nen
350 Euro XFP (wobei das wirklichst die billigsten sind, obgleich die
hier reichen) einsetzen und 50% (sic!) der Bandbreite durch
Dämlichkeit/Faulheit verballern. Naja.
Wenn dann könnte man sich wenigstens die Mühe machen und die 3.2 Gbit/s
gescheit kodieren (also 8B/10B oder 64B66B) und über nen 4x Fibre
channel Tranceiver jagen (4 Gbit/s), ich weiss nicht was die kosten,
sollten aber deutlich billiger sein als 10G XFPs. Oder einfach zwei
einfach SFPs (2 Gbit/s) nehmen, die sind fast Schüttgut, ab 35 EU/Stück.
Braucht doppelte Faser, spielt bei der Länge aber keine Rolle.

Für 20 KV Dauerbelastung und 50 KV peak möchte ich
keine Signaltrafos bauen müssen, geschweige denn die
Sicherheit garantieren.

Ich auch nicht.

MfG
Falk

 

[Joerg]

Hallo Erik,

"Toroids don't talk".

Sicher, fangen die sich nicht irgendwelche magnetischen Störfelder ein?
Rein subjektiv würde ich die normalen Optokoppler als am
unempfindlichsten Einstufen.

Je hoch-permeabler, desto weniger tun sie das. Allerdings muss man, wie
bei allem, kapazitive Kopplung beruecksichtigen.

DC geht kaum,

ich weis das die schnelleren Empfänger Probleme mit DC haben aber warum?

Bei HF Verstaerkern ist es nicht so einfach, den Arbeitspunkt zu halten.
Ist auch wenig Markt da, denn die Entwickler schneller Sachen haben
kaum Probleme, ohne DC auszukommen. Kann mich nicht erinnern, das das
bei mir je ein Problem war.

aber muss ja auch fuer Daten nicht sein.

es erleichtert die Sache aber ungemein, man kann dann anstatt einen 8/10
Umsetzer einfach einen schnellen UART nehmen und Dinge wie Startbit und
Stopbit funktionieren immer zuverlässig wenn die Übertragung DC schafft

Wenn Du Die Sache nun doch seriell machen moechtest, halte ein wachsames
Auge auf die Kostensituation. Das eskaliert rasch und man begibt sich
schnell in die Ecke der Nischenbauteile. Dort, wo es am Ende nur noch
einen Hersteller gibt, der einen dann in der Hand hat. Das hatte ich
mal, als ein Kunde "Silicon Delay Lines" verwendet hatte. Musste ich
alles hinauswerfen und diskret loesen.

Also: Genuegend dicke Teflonleiterplatte,
Streifenleitungskoppler primaer unten, sekundaer oben.
Dann sollte die Sache in Butter sein.

Klingt aber nicht gerade nach ner Standardlösung die ich überall billig
kaufen kann.

Hybrids kosten nicht die Welt. Das ist allerdings nichts fuer Produkte,
wo nur ein paar Tausend pro Jahr laufen. Die kleinsten Stueckzahlen bei
meinen Hybrid Designs lagen bei 35000 Stueck pro Jahr.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Joerg]

Hallo Gerhard,

Wenn man zu einem Virtex4 o.ä. bereit ist, kann man auch ein
XFP-Modul nehmen, die werden so um EUR 350 gehandelt.
Das geht in den Projektkosten vermutlich unter.

350 Euro? Schluck. Das sind ja mindestens sieben Faesser Veltins.

Für 20 KV Dauerbelastung und 50 KV peak möchte ich
keine Signaltrafos bauen müssen, geschweige denn die
Sicherheit garantieren.

Hey, wo bleibt Euer Pioniergeist? Oder wie wir hier sagen, "It's not
rocket science".

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com