Neues IDE-Interface von dbox2.com

[Stingray]

Anbei schonmal zwei Bilder vom Sagem-IDE.

Gruß Basti

[kpt.ahab]

Sie ist zwar erst halb aufgebaut weil wir das IDE zu erst getestet haben, jetzt wo das IDE geht wird der rest auch aufgebaut .. danach postet Stingray bestimmt noma Bilder...

[Stingray]

@Gummiklaus
Bei dem von Dir angesprochenen Problem muß die Fehlerursache NICHT das IDE-Interface sein.
Das kann auch an der Box selber liegen.

Es gibt leider mehrere mögliche Fehlerursachen für dieses Problem.

Gruß Basti

[Gummiklaus]

@Stinggray
Das es an der Box liegt ist ja wahrscheinlich, da es
hier die AVIA500 Chipsätze betrift!

Weiß Du zufällig wo man da Ansetzen kann?

Also IF wieder einpacken und zurück.....

Gummiklaus

[Stingray]

Das Betrifft nicht nur Boxen mit Avia500. Auch Nokias mit Avia600 sind davon betroffen.

[gurgel]

das liegt vermutlich an der CPU der Box. Hatte auch schon solche Fälle hier, da war nix zu machen...

[Stingray]

Die CPU hatte ich auch schon in Verdacht.
Wenn ich mal mehr Zeit und vor allem so eine Box hier habe, dann werde ich das mal in Ruhe austesten.
Der CPU-Wechsel ist ja kein Problem.

Gruß Basti

[Gummiklaus]

Also wenn ich Euch richtig Verstehe gibt es wohl "defekte" CPUs!
Richtig?

Hmmm, ich hätte (bzw. mein Bruder) eine Nokia 2xKabel mit AVIA500
die eben mit dem IDE Inteface von Gurgel zickt!
Lost Interupt nach einer weile etcetc.

Oder kann ich von hier aus schon welche untersuchungen vornehmen?

Gummiklaus

[bitsucker]

Heute habe ich mich mal ein bisschen näher mit meinem kürzlich erworbenen Exemplar des neuen Interface befasst um bei den Stromversorgungsoptionen mal richtig durchzusteigen.

Das Design des Onboard Schaltreglers erscheint mir bei näherer Betrachtung etwas abenteuerlich. Als Eingangskondensator gibt es hier anscheinend nur einen 100nF Keramik . Zusammen mit den Zuleitungen zum Abgriff der +27V legt man sich damit einen schönen AC-Pfad quer durch die halbe Box.

Auch die Entfernung Reglerausgang zur Spule und Freilaufdiode ist recht gross und der Ausgangskondensator ist wieder ein ganzes Stück entfernt (ich hätte hier wenigstens die Position der Jumper und des Kondesators getauscht. Als Nebeneffekt wären die Jumper dann auch besser zugänglich).

Vermutlich ist der TS 2576, ähnlich wie die "Simple Switcher" von National ein eher "gutmütiger" Regler und die 52KHz sind ja auch noch nicht so richtig HF, aber als ideal würde ich die Umsetzung hier nicht gerade bezeichen. Da sollte man bei einem evtl. Redesign vielleicht nochmal d'rüber nachdenken. Bei der Gelegenheit würde ich dann auch nochmal das RTC Design anpacken. Der Quarz ist viel zu weit weg vom Uhrenbaustein und direkt neben der Schaltreglerspule sicher nicht optimal platziert. Ausserdem würde ich gleich eine SMD Ausführung einsetzen.

Hat schon jemand Erfahrungen mit dem EMV Verhalten des Interface bei Betrieb mit dem Onboard Regler gesammelt?

[Charles Darwin jun.]

Kannst du das mal übersetzen...?
Was sind denn die Konsequenzen deiner Kritikpunkte? Brennt was ab, wird was heiß?

...oder ist das nur akademisch...

[Tommy]

Lesestoff -> http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromag ... 4glichkeit

[eule]

Kannst du das mal übersetzen...?
Was sind denn die Konsequenzen deiner Kritikpunkte? Brennt was ab, wird was heiß?

Das sind ähnliche Kritikpunkte, die ich auch schon beim gorcon eschen Schaltregler angefochten habe. Durch ungünstige Platzierung der Bauteile, zu lange Leiterwege und falsche Auswahl von Bauelementen ergeben sich unerwünschte Abstrahlungen von elektrostatischer und noch schlimmer von elektromagnetischer Energie.

Das hat zum einen den Nachteil, dass der Schaltregler im Wirkungsgrad schlechter arbeitet, da Energie in die Umgebung abgegeben wird anstatt sie in Strom umzusetzen. Auch können durch höhere Ströme auf den Leiterbahnen die ohmschen Verluste zunehmen.

Am schlimmsten sind jedoch die abgestrahlten Energien, die einen Einfluß auf den gesamten Rest des Gerätes nehmen und damit Fehlfunktionen entstehen können.

...oder ist das nur akademisch...

Du weisst, warum Handies in Krankenhäusern und Arztpraxen verboten sind?

[Charles Darwin jun.]

Aber wenn das gleiche für den Gorcon`schen Schaltregler gilt...hätten wir hier dann nicht eine Menge an Berichten drüber?

Also anscheinend doch akademisch...

[dwilx]

Du weisst, warum Handies in Krankenhäusern und Arztpraxen verboten sind?

Handys sind ja auch echte "Strahlemänner", die man sogar hören oder sichtbar machen kann. Das hat sicher jeder schon mal gehört. Das berühmte Knacken und Brummen, was schon sogar schon versampelt wurde, weils halt so auffällt oder man nutzt das sogar für die Blinkischlüsselanhänger aus. Da geht ja auch einiges an Schmackes über die Antenne. Das wäre aber aber in Bezug auf die Box bzw. die IF-Schaltungen was die Stärke angeht, bestimmt so nicht vergleichbar.

[bitsucker]

Aber wenn das gleiche für den Gorcon`schen Schaltregler gilt...hätten wir hier dann nicht eine Menge an Berichten drüber?

Zu dem Layout des gorcon Modells kann ich nichts sagen, da ich ein solches noch nicht aus der Nähe gesehen habe, allerdings sieht es dem Foto nach so aus, als ob hier ein entsprechender Eingangskondensator auf der Platine vorhanden ist.

Kannst du das mal übersetzen...?
Was sind denn die Konsequenzen deiner Kritikpunkte? Brennt was ab, wird was heiß?

...oder ist das nur akademisch...

Ich versuch's mal:

Bei einem Schaltregler wie er hier zum Einsatz kommt, ist der Ausgang (+5V) über eine Spule und einen gesteuerten "Schalter" mit der Spannungsquelle (+27V) verbunden.
Der Schalter wird nun mit einer bestimmten Frequenz (bei diesem Regler 52 kHz = 52.000 mal pro Sekunde) ein und ausgeschaltet, wobei das Verhältnis zwischen Einschaltdauer und Ausschaltdauer (nennt man auch Tastverhältnis oder duty cycle) variabel ist.
Das Tastverhältnis regelt der Spannungsregler in Abhängigkeit von Eingangsspannung und Laststrom durch Messen seiner Ausgangsspannung und Vergleichen mit dem Sollwert (je geringer die Eingangsspannung, bzw. je höher der Laststrom, desto größer die Einschaltdauer).

Das Prinzip bei der ganzen Sache besteht darin, dass die Spule während der Einschaltphase Energie aufnimmt (und in Ihrem Magnetfeld speichert) und diese während der Ausschaltphase wieder abgibt.
Abhängig von der Induktivität der Spule und dem Tastverhältnis stellt sich dabei eine (geringere) Ausgangsspannung ein, die mehr oder weniger stark um den Sollwert pendelt.
Diese Schwankungen nennt man Restwelligkeit oder Ripple. Ziel ist es natürlich, diese so gering wie möglich zu halten, deshalb gibt es am Ausgang noch einen Ausgangskondensator, der die Ausgangsspannung "glättet".

Prinzipbedingt entnimmt eine solche Schaltung der Spannungsquelle keinen kontinuierlichen Strom, sondern einen pulsierenden (während der Ausschaltphase ("Schalter" offen) wird ja kein Strom entnommen).
Ein pulsierender Strom erzeugt aber entlang des Leiters in dem er fliesst u.A. elektromagnetische (Stör-) Strahlung. Um dem entgegen zu wirken, verwendet man daher am Eingang des Reglers einen Eingangskondensator. Dessen Aufgabe ist es, während der Einschaltphase die nötige Energie für die Spule zu liefern. Während der Ausschaltphase lädt sich der Kondensator dann wieder auf und so erreicht man eine einigermassen gleichmässige Stromentnahme aus der Quelle. Der pulsierende Strom beschränkt sich jetzt auf die Leitung zwischen Kondensator und Regler (und von dort zur Spule) und so platziert man nun den Kondensator so nahe wie möglich am Regler, damit die (strahlende) Verbindung zwischen Kondensator und Regler möglichst kurz und die Abstrahlung damit möglichst gering ist.


Der Eingangskondensator kann seine Aufgabe natürlich nur erfüllen, wenn er auch in der Lage ist, entsprechende Ladungsmengen zu speichern. Die Kapazität eines Kondensators (Einheit Farad, bzw. uF, nF oder pF) ist ein Mass für seine Fähigkeit Ladung zu speichern.

Der für unseren Reglertyp üblicherweise vorgesehene Typ hat eine Kapazität von 100uF. Der auf dem neuen IDE Interface vorhandene hat aber nur 100nF, d.h. nur ein tausendstel der Kapazität die er eigentlich haben sollte.
Als Ladungslieferant ist dieser hier also praktisch wirkungslos und der Regler wird dann eben den Kondensator im Netzteilbereich der Platine verwenden, an den der Schaltreglereingang angeschlossen wird.
Dadurch hat man nun etliche cm Leitung die man über die halbe Box führen muss und die (unnötig) strahlt.


Auf der Interfaceplatine selbst ist nun wieder die Spule, die aus vorgenannten Gründen ebenfalls so nahe wie möglich am Regler sitzen sollte, wieder einige cm von diesem entfernt platziert worden.
Auch dieses Leiterstück sowie das Stück vom Eingang zum Regler tragen damit zur Abstrahlung bei, die hier nun vor allem von der Platine (und der darauf befindlichen Schaltung) selbst wieder eingefangen werden dürfte und diese u.U. beeinflusst.

Am Ausgang der Spule sollte nun eigentlich direkt der Ausgangskondensator sitzen und der Verbraucher (Festplatte) sollte von diesem Verbindungspunkt aus gespeist werden. Tatsächlich sitzen aber die Jumper, die die Spannung verteilen, zwischen Spule und Kondensator.

Unter'm Strich gesehen, wird dieses Reglerdesign also stärker strahlen und eine höhere Restwelligkeit haben, als es eigentlich nötig wäre.

Inwieweit sich das im praktischen Betrieb der Box auswirken wird, lässt sich schlecht vorher sagen, zumal dies auch stark von der Leistungsaufnahme der verwendeten Festplatte abhängen wird.
Hier kann man nur im Einzelfall messen, bzw. beobachten, daher auch meine Frage, ob jemand im Betrieb schon irgendwelche EMV Probleme beobachtet hat.

Also anscheinend doch akademisch...

Da das Problem unerwünschter Abstrahlung auch von der Frequenz des Störsignals abhängt (je höher die Frequenz desto problematischer) und der hier eingesetzte Regler mit einer vergleichsweise geringen Frequenz arbeitet, ist es durchaus möglich, dass sich die Designfehler hier nicht gross auswirken.
Trotzdem ist korrektes Leiterplattenlayout grundsätzlich keine akademische Frage, denn es gibt beim Schaltungsdesign genug Fallstricke und Problemquellen, so dass man sich üblicherweise die erspart, die sich durch Beachten einfacher Designregeln von vorn herein auschliessen lassen.


Verwundert war ich übrigens auch darüber, dass das Interface nur auf einer doppelseitigen Platine realisiert wurde. 2 Lagen ordne ich eigentlich in den Hobbybereich ein, weil sich dort üblicherweise keine Multilayer herstellen lassen.
Im professionellen Bereich sind aber 4 Lagen (2 Signallagen, ein Versorgungslayer, ein Groundlayer) schon lange Standard
(Ein EMV gerechtes Layout lässt sich ohne Groundlayer auch nicht wirklich machen). Ich kenne zwar die Kalkulation für das Board nicht, aber ich denke die geringen Mehrkosten für 4-Lagen Prints sollten sich noch unterbringen lassen
(Hier mal ein Beispiel für die Größenordnung: Bei 500 Stück bekomme ich ein 4-Lagen Multilayer Board in 6mil-Technik (kleinste Leiterbahnbreite) das mehr als die doppelte Fläche des IDE Interface hat, für rund 2 Euro (netto)).

[kpt.ahab]

@bitsucker

ohhh bist du gut, frage mich nur warum du nicht selber eine Platine baust.
Und zeigst uns allen mal wie du das machen würdest.!

Und noch was, das andere IDE IF hat doch auch nur zwei Layer, schon mal gesehen ?

[Friedel47]

Ich will es mal so sagen, man kann Sachen auch zerreden. Typisches kopfgesteuertes Gerede. Ich kann dem kpt. Ahab nur Recht geben. Erst mal selber was auf die Beine Stellen und nicht an anderen Sachen einfach rummäckeln.
Will nun keinen Streit oder Glaubenskrieg anfachen. Ausserdem habe ich mit den Platinen nix zu tun, Ich baue ausschließlich Multicams.

[eule]

Unter'm Strich gesehen, wird dieses Reglerdesign also stärker strahlen und eine höhere Restwelligkeit haben, als es eigentlich nötig wäre.

Also auf Deutsch und für jeden verständlich: Das Teil hat einen schlechten Wirkungsgrad, das Netzteil der DBox wird stärker belastet als bei einem optimalen Design des Schaltreglers.

Aber wenn das gleiche für den Gorcon`schen Schaltregler gilt...hätten wir hier dann nicht eine Menge an Berichten drüber?
Also anscheinend doch akademisch...

Nicht ganz... Da sich alle darauf versteift haben, beim Streamen der öffentlich rechtlichen Volksverdummungskanäle einen Weltrekord aufzustellen, sind die kleinen Probleme mit der Belastung des DBox-Netzteiles durch den Schaltregler fast untergegangen.

Es macht sich aber deutlich bemerkbar, wenn meine DBox 3LNB's mit DISEQC (+blaues LCD mit superhellen LED's) versorgt (ohne weiteres Netzteil) und deine DBox gerade mal einen LNB speisen kann ohne dass das Netzteil irgendwann abschaltet, weil es überlastet ist.

ohhh bist du gut, frage mich nur warum du nicht selber eine Platine baust.
Und zeigst uns allen mal wie du das machen würdest.!

Schade, dass auch deine Reaktion auf Verbesserungen so negativ ausfällt.
Ich hatte wirklich den Glauben, dass auch du deutlich mehr Sachverstand aufweist und nicht so hochnäsig reagierst wie gurgel oder Gorcon.

@Friedel(47)
Keinen Deut besser.... Da auch Du keine Ratschläge annehmen kannst, hast du auch deinen Schaltregler nicht selber fertigen lassen.

[Tommy]

@bitsucker

ohhh bist du gut, frage mich nur warum du nicht selber eine Platine baust.
Und zeigst uns allen mal wie du das machen würdest.!

Und noch was, das andere IDE IF hat doch auch nur zwei Layer, schon mal gesehen ?

nenn ich mal kritikfähig - ne Begründung für die Verwendung eines 100nf statt 100µF hätte doch gereicht

Der Eine hat Probleme mit dem Support der Andere mit der Technik. Ich lach mich tot.

@bitsucker:
Danke für die (auch für Nichtelektroniker) verständliche Erklärung.

@dbox2.com:
Ich hoffe, daß Ihr bis zum SATA IF für Philips den Regler nochmal überarbeitet. Multilayer muß nich sein

[Friedel47]

@Friedel(47)
Keinen Deut besser.... Da auch Du keine Ratschläge annehmen kannst, hast du auch deinen Schaltregler nicht selber fertigen lassen.

Was für ein Schaltregler?

[bitsucker]

[Polemik]

Weiter vorne in diesem Thread schrieb Stingray:

Du solltest das Alter von eingen Leuten die an dem Projekt beteiligt waren NICHT unterschätzen.

Das scheint wohl tatsächlich nur für EINIGE zutreffend zu sein

[/Polemik]

Aber mal im Ernst Käpt'n, ich finde diese Reaktion äusserst schade.
Mein Beitrag enthielt keinerlei persönliche Angriffe sondern lediglich sachliche Kritik, die ich auch gerne hier diskutiere (auf sachlicher Ebene).

Ich bin auch nicht der Ansicht, dass man eines der beiden IDE-Interface Designs nur dann kritisieren darf, wenn man selbst eines gebaut hat.
Auch bin ich kein notorischer Besserwisser und gehörte im Kindesalter nicht zu denen, die keine Freunde hatten und denen die Eltern ein Schnitzel um den Hals gehängt haben, damit wenigstens die Hunde mit ihnen gespielt haben
Ich habe allerdings schon genug Schaltreglerdesigns verschiedenster Art umgesetzt um zu wissen, wie sich suboptimales Leiterplattenlayout und wirkungslose Eingangskondensatoren hier auswirken können. Die Layouthinweise für ein solches Reglerdesign finden sich im übrigen auch in der entsprechenden Sektion des Regler Datenblatts (zumindest bei dem anscheinend kompatiblen LM2576 von National ist dies der Fall).

Das Interface von gurgel hatte ich noch nicht in der Hand, aber wenn dieses auch schon ein 2-Lagen Design war, wäre dies doch ein Grund mehr gewesen, bei dem neueren Design gleich auf 4 Lagen zu gehen (macht ja letztlich auch das Layouten wesentlich einfacher).

@eule
Ob der Wirkungsgrad hier nun tatsächlich so viel schlechter ist, dass sich das spürbar bei der Stromaufnahme bemerkbar macht würde ich jetzt so nicht unterschreiben. Das müsste man erst mal messen. Über 77% kommt der Regler hier aber sowieso nicht. Wenn man da etwas effektiveres haben möchte, muss man wohl deutlich mehr Aufwand treiben (SynchronRegler mit externen FETs).

In meiner Box werde ich vermutlich noch ein zweites Netzteil für die Versorgung der Platte einbauen. Platz ist in der NOKIA ja noch genug neben dem Mainboard.

[Charles Darwin jun.]

So ich danke allen recht herzlich für die akademische Diskussion...hab schon wieder einiges gelernt.

Was alle hier nicht vergessen sollten, ist, dass die d-box2 eigentlich schon eine Antiquität ist und dass HDTV auch irgendwann mal kommt...

...also man kann`s auch übertreiben mit einem Hightech-IF!

Wir wollen doch nur ruckelfrei aufnehmen und evtl. noch Timeshift. Es würde also schon reichen wenn man DMA realisiert...

...alles andere ist akademisch

[bitsucker]

@Friedel47

Typisches kopfgesteuertes Gerede.

Mein "Gerede" basiert auf entsprechender praktischer Erfahrung in diesem Bereich, aber wenn Du der Meinung bist, dass ich irgendwo falsch liege, können wir das gerne diskutieren.

Was die "Kopfsteuerung" angeht, denke ich, dass Diskussionen, besonders wenn es um technische Zusammenhänge geht, immer kopfgesteuert sein sollten. Beiträge "aus dem Bauch heraus" sind dabei meist wenig produktiv (Blähungen kommen auch immer aus dem Bauch )

Ach so, bei uns männlichen Diskussionsteilnehmern gibt es ja neben Kopf und Bauch noch eine dritte Steuerungsoption, aber ich glaube die bringt uns hier auch nicht weiter

Ich baue ausschließlich Multicams.

Ich dachte, "Jehova" sagen, wäre hier nicht erlaubt?

[Tommy]

So ich danke allen recht herzlich für die akademische Diskussion...hab schon wieder einiges gelernt.

Was alle hier nicht vergessen sollten, ist, dass die d-box2 eigentlich schon eine Antiquität ist und dass HDTV auch irgendwann mal kommt...

...also man kann`s auch übertreiben mit einem Hightech-IF!

Wir wollen doch nur ruckelfrei aufnehmen und evtl. noch Timeshift. Es würde also schon reichen wenn man DMA realisiert...

...alles andere ist akademisch

@Charles:
tut mir leid aber an der Stelle hörst Du dich jetzt an wie in einem Bedankomatenboard. Ich denke wenigstens das gute alte Tuxforum sollte Podium für ernsthafte und technische Diskussionen sein und bleiben. Für Sachen wie "Dankedankefürdiesestolleimageunddasnochtollereideinterfacedankeundnochmalskritiklosdanke" kann man andere Boards nutzen.

[NASeweiss]

"Dankedankefürdiesestolleimageunddasnochtollereideinterfacedankeundnochmalskritiklosdanke" kann man andere Boards nutzen.