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UserPort durch zu langes Kabel zerstörbar?

  • Kapazität messen oder ausrechnen, Wikipedia sagt_



    ;)

    "Wenn du überredet, ermahnt, unter Druck gesetzt, belogen, durch Anreize gelockt, gezwungen, gemobbt, bloßgestellt, beschuldigt, bedroht, bestraft und kriminalisiert werden musst. Wenn all dies als notwendig erachtet wird, um deine Zustimmung zu erlangen, dann kannst du absolut sicher sein, dass das, was angepriesen wird, nicht zu deinem Besten ist." - Quelle unbekannt.


    "Steve Jobs hat User hervorgebracht, Jack Tramiel Experten." - Quelle unbekannt.

    "Mein Herr, ich teile Ihre Meinung nicht, aber ich würde mein Leben dafür einsetzen, dass Sie sie äußern dürfen." - Voltaire.

    "Diskutiere nie mit einem Idioten - er zieht dich auf sein Niveau hinunter und schlägt dich dort mit seiner Erfahrung!" - Volksweisheit.


    • CIAs können, wenn der Ausgang auf "1" (5 V) steht, nicht überlastet werden, der interne NMOS-"Pull-Up" begrenzt den Strom. Bei einem Strom größer (IIRC) 3 mA bricht die Spannung einfach immer weiter ein.
    • CIAs können, wenn der Ausgang auf "0" (GND) steht, sehr wohl überlastet werden, da dort "nur" ein Transistor gegen GND schaltet und dieser nur einen sehr kleinen Strom treiben kann (IIRC 1 oder 2 mA).

    Die CIA kann nur 3 mA treiben? Das ist ja nix. =O

  • Es ist wieder tragisch, je mehr ich hier mitlese umso tiefer stehe ich im Wald. :nixwiss:


    Probier's mal aufzuschlüsseln:


    a.) Durch die zulange Leitung kommt beim Verbraucher nur noch 4V an, anstelle der benötigten 5V.

    Da der Verbraucher seine Leistung (W) aber benötigt und die Spannung (V) zu niedrig ist.

    Steigt der Strom (A), der CIA brennt durch


    b.) Durch die zulange Leitung kommt beim Verbraucher nur noch 4V an, anstelle der benötigten 5V.

    Der Verbraucher versucht seine benötigte Energie über anderen Weg zu besorgen und nuckelt an einer Leitung an der er nicht soll.

    Der CIA wird überlasten und berennt durch.


    c.) Durch die zulange Leitung wird in einer benachbarten Ader eine Spannung induziert - ähnlich einer Zündspule (Primär-/Sekundärwicklung) - der CIA kriegt Spannung, wo er keine haben sollte und wird zerschossen.


    Irgendwas davon, irgendwie richtig?

    Oder verstehe ich einfach garnix?


    Gruss C=Mac.

  • a.) Durch die zulange Leitung kommt beim Verbraucher nur noch 4V an, anstelle der benötigten 5V.

    Da der Verbraucher seine Leistung (W) aber benötigt und die Spannung (V) zu niedrig ist.

    Steigt der Strom (A), der CIA brennt durch

    Sinkt die Spannung am Ende, sinkt der Strom durch den Verbraucher, weil dieser in der Regel einen konstanten Innenwiderstand hat,

    Durch die lange Leitung steigt der Gesamtwiderstand (Verbraucher + Leitung) sogar -> der Strom sinkt noch mehr.

    Also: nein.

    b.) Durch die zulange Leitung kommt beim Verbraucher nur noch 4V an, anstelle der benötigten 5V.

    Der Verbraucher versucht seine benötigte Energie über anderen Weg zu besorgen und nuckelt an einer Leitung an der er nicht soll.

    Der CIA wird überlasten und berennt durch.

    Gleiche Argumentation wie oben.

    Wenn der "Verbraucher" nicht von vorne herein "gefährlich" für den CIA ist, wird er es durch eine lange Leitung nicht.

    c.) Durch die zulange Leitung wird in einer benachbarten Ader eine Spannung induziert - ähnlich einer Zündspule (Primär-/Sekundärwicklung) - der CIA kriegt Spannung, wo er keine haben sollte und wird zerschossen.

    Nein, Induktion ist nicht das Problem, dazu ist erstens die Kopplung der Leitungen zu lose und vor allem der Strom zu klein. Da gibt es keinen "Zündfunken". Die Ursache habe ich hier beschrieben:


    UserPort durch zu langes Kabel zerstörbar?

    "Wenn du überredet, ermahnt, unter Druck gesetzt, belogen, durch Anreize gelockt, gezwungen, gemobbt, bloßgestellt, beschuldigt, bedroht, bestraft und kriminalisiert werden musst. Wenn all dies als notwendig erachtet wird, um deine Zustimmung zu erlangen, dann kannst du absolut sicher sein, dass das, was angepriesen wird, nicht zu deinem Besten ist." - Quelle unbekannt.


    "Steve Jobs hat User hervorgebracht, Jack Tramiel Experten." - Quelle unbekannt.

    "Mein Herr, ich teile Ihre Meinung nicht, aber ich würde mein Leben dafür einsetzen, dass Sie sie äußern dürfen." - Voltaire.

    "Diskutiere nie mit einem Idioten - er zieht dich auf sein Niveau hinunter und schlägt dich dort mit seiner Erfahrung!" - Volksweisheit.


  • Nix richtig :P. Naja, c.) vielleicht laut Gerrit, aber der Effekt dürfte eher vernachlässigbar sein. Richtig ist:


    d.) Durch das Verständnis von Wechselstrom wird Dir klar, dass außer ohmschen Widerständen noch komplexe Impedanzen existieren, die mit zunehmender Frequenz der Spannungen auf der Leitung stärker ins Gewicht fallen. Diese werden durch Kapazitäten und Induktivitäten bestimmt. Die Kapazität eines langen Kabels führt für hohe Frequenzen letztlich zu einem (mehr oder weniger) Kurzschluss *zwischen* den Leitungen, die wiederum zu einem unerwünschten hohen Stromfluss *zwischen* benachbarten Leitungen führt => der CIA brennt durch.


    EDIT: was kinzi sagt...

  • Ansonsten einfach nen Puffer z.B. 74LS245 dahinter und gut ist.

    Das ist ja genau das, was z.B. die von Zipcom zuletzt nachgebaute Platine am hinteren, „unidirektionalen“ Ausgang macht.

    Genau sowas wollte ich als nächste Bauen (allerdings Bidirektional) leider funktionieren die Links anscheinend nicht (zumindest komme ich nicht auf eine Anleitung oder ähnliches...)

  • Irgendwas davon, irgendwie richtig?

    Wenn der Ladestrom, der durch Kapazität der parallelen Leitungen auftritt zu groß wird und den erlaubten Strom laut Datenblatt überschreitet, kann (und wird) der CIA sterben; die kennen da nur sehr wenig Toleranz. Mit "zu hohen Spannungen" hat das eigentlich nichts zu tun


    Ich veranschauliche mir das gerne mit Wasser. So ca.:

    Wenn man die Leitungen mit Gartenschläuchen vergleicht, dann ist es normalerweise so, dass diese mit Wasser gefüllt sind,

    und an beiden Enden ist eine Membran. Bei kurzen Schläuchen bewegt man die Membran auf einer Seite minimal, und dann

    bewegt sich die auf der anderen Seite genauso. Kommunikation ist hergestellt.

    Bei einem langen Schlauch muss man aber am sendenden Ende aber viel mehr Wasser bewegen, damit es am empfangenden

    Ende eine Bewegung der Membran gibt. Das liegt daran, dass die Schläuche sich minimal aufdehnen, und je länger sie sind,

    umso stärker ist der Effekt. (Kapazität) Außerdem ist die Masse des bewegten Wassers größer. (Widerstand)

    Die "Pumpe" des CIA ist nicht dafür ausgelegt, so viel Wasser zu bewegen und geht kaputt.

    Jetzt muss man sich das Wasser nur noch in Strom zurückvorstellen.

  • @kinzi


    Deine Erklärung über frequenzabhängige Widerstände kenne ich noch ganz genau. Und zwar aus der Berufsschule, Mathematik für Elektroinstallateure.:)

    Lange ist es her aber genau so wie du es geschrieben hast, ist es. Ich hatte mir mal ein Parallelkabel zu dicht am Monitor liegen, da wo der Zeilentrafo ist. Schwuppdiwupp war das IC kaputt. Das war wohl eine Induktion in dem Parallelkabel.:)

  • Nix richtig :P .

    :cry:

    Dum geboren, nix dazu gelernt und die Hälfte vergessen. :whistling:


    Kann halt nur mit einfacher Elektrik umgehen, Kapazität und Frequenzen ist für mich schon irgendwie zu hoch.

    Mehr als Spannung (Volt), Stromstärke (Ampere), Widerstand (Ohm), Leistung (Watt) krieg ich nicht in meine Rübe.

    Muss mir den anderen Artikel mal in Ruhe durchlesen, vielleicht klingelt es dann.


    Gruss C=Mac.

  • @C=Mac


    Das braucht man auch nicht zu verstehen. Die Sachen sind teilweise so kompliziert, da reicht es, sich eine Formel rauszusuchen und die Werte einzusetzen.

    Das wäre so, wenn ich zur Elektroinstallatuer Matheprüfung ohne Taschenrechner erschienen wäre.8o Es gibt zwar Superhirne, die sowas im Kopf ausrechen aber da

    gehöre ich nicht dazu und die meisten Anderen auch nicht. Einzig, dass umstellen einer Formel sollte man schon beherschen.:)

  • Kapazität und Frequenzen ist für mich schon irgendwie zu hoch.

    Tröste Dich... Für den Anfang kannst Du mit den Idealisierungen auskommen, die annehmen, dass man entweder induktiven, kapazitiven oder ohmschen Widerstand hat. Nicht mehrere davon auf einmal. Dadurch wird die Sache einfacher - und die grundlegenden Effekte sieht man doch.

  • Das sind ja...sehr interessante Theorien hier. Warum rechnet denn nicht einfach mal jemand überschlagsmäßig nach?

    Zwei Beispiele für gängige Leitungen:

    Flachbandkabel: 0,43µH/m

    Datenkabel (rund): 0,65µH/m
    Manch andere Kabel mögen natürlich andere Induktivitäten haben, und wer sein Kabel schön zusammenrollt, bewegt sich natürlich in ganz anderen Regionen. Und bevor sich hier jemand nach drei Seiten mit Theorien über "Kapazität" wundert: ja, ich habe in der Schule aufgepasst (und es gibt ja auch immerhin noch zwei andere Beiträge, die das Thema Induktivität ansprechen).


    Hm, wie schnell kann die CIA 6526 schalten? Die Datenblätter (auch die anderer MOS-Produkte) geben nur Schaltzeiten für Clock-Signale an. Ich finde, 5ns sollten drin sein, aber irgendwer hat mal sein Oszilloskop fotografiert, wo es nach irgendwas zwischen 5ns and 10ns aussieht. Nehme ich mal 10ns an.


    Strom: gehen wir mal von drei TTL-Gattern aus, die die CIA ansteuert, also 3mA. Das passt auch gut zu dem, was die CIA kann.

    1m Flachkabel: 3mA * 0,43µH / 10ns * -1 = -0,13V (alle Ergebnisse sinnvoll gerundet, übrigens)
    2m Flachkabel: 3mA * 0,86µH / 10ns * -1 = -0,26V

    3m Flachkabel: 3mA * 1,29µH / 10ns * -1 = -0,39V
    1m Datenkabel: 3mA * 0,65µH / 10ns * -1 = -0,20V

    2m Datenkabel: 3mA * 1,30µH / 10ns * -1 = -0,39V

    3m Datenkabel: 3mA * 1,95µH / 10ns * -1 = -0,59V

    Bei 5ns verdoppeln sich die Spannungswerte. Wenn man das Kabel im laufenden Betrieb aussteckt, erreicht man eventuell noch schnellere Schaltzeiten (und somit auch höhere Spannungen). Moderne Schnittstellen sind daher mit Schutzdioden ausgestattet, die solche Spannungsspitzen gefahrlos ableiten. Außer natürlich Firewire.

    Das Datenblatt der CIA 6526 gibt als "absolutes Maximum" für negative Eingangsspannungen -0,3V an. Wer Schutzdioden nachrüstet, sollte daher besser Schottky-Dioden an Stelle der beliebten 1N4148 verwenden (auch parallel zu eventuellen Z-Dioden).


    Das ist natürlich alles nur ganz grob überschlagen und berücksichtigt weder Kabel- noch Ausgangsimpedanz sowie -kapazität.

  • Wenn Du am User-Port an die Grenzen gehen willst, wäre das folgende Thema für Dich vielleicht auch interessant. Da geht es auch um den Schutz der IC's am User-Port.

    Nachbau Userport Protector


    Ein fertiges Modul gibt es auch von Rex-Datentechnik, Modell: 9622.

    Danke für den Tipp.

    Ich hab zwar noch ein paar fragen dazu - aber frage dann dort nach.