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Phantomspeisung I2C

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  Phantomspeisung I2C Arne Pagel <arne@pagelnet.de> - 2016-11-17 20:07 +0100
    Re: Phantomspeisung I2C Dieter Wiedmann <dieter.wiedmann@t-online.de> - 2016-11-17 20:12 +0100
    Re: Phantomspeisung I2C Joerg <news@analogconsultants.com> - 2016-11-17 16:16 -0800
      Re: Phantomspeisung I2C Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2016-11-18 09:16 +0000
        Re: Phantomspeisung I2C Joerg <news@analogconsultants.com> - 2016-11-18 07:13 -0800
        Re: Phantomspeisung I2C Arne Pagel <arne@pagelnet.de> - 2016-11-20 09:35 +0100
          Re: Phantomspeisung I2C Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2016-11-21 08:25 +0000
            Re: Phantomspeisung I2C Joerg <news@analogconsultants.com> - 2016-11-21 07:39 -0800
              Re: Phantomspeisung I2C Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2016-11-22 07:10 +0000
                Re: Phantomspeisung I2C Joerg <news@analogconsultants.com> - 2016-11-22 07:56 -0800
                Re: Phantomspeisung I2C Michael Schwingen <news-1457978346@discworld.dascon.de> - 2016-11-23 20:28 +0000
          Re: Phantomspeisung I2C Michael Schwingen <news-1457978346@discworld.dascon.de> - 2016-11-23 20:26 +0000
    Re: Phantomspeisung I2C Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2016-11-18 09:36 +0100
    Re: Phantomspeisung I2C Ingolf <ingolf.pohl@t-online.de> - 2016-11-18 17:38 +0100

#217029 — Phantomspeisung I2C

Hallo Leute,

Hat jemand schon mal eine Phantomspeisung bei I2C ausprobiert?
D.h. die Versorgung für einen I2C Sensor von SDA /SCL abgreifen.

Es geht hier um den Ersatz, bzw. die Erweiterung von analogen Temperatursensoren (von 2 auf 4)
es stehen aber nur 2 freie Pins und Masse dafür an einem Stecker zur Verfügung.

1 Wire überlege ich als Alternative, I2C wäre hier aber schöner, da es bereits an anderer Stelle im 
Design verwendet wird.

Gruß
   Arne

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#217030

Am 17.11.2016 um 20:07 schrieb Arne Pagel:

> Hat jemand schon mal eine Phantomspeisung bei I2C ausprobiert?
> D.h. die Versorgung für einen I2C Sensor von SDA /SCL abgreifen.

BTDT, I2C-EEPROM so versorgt, auch aus Pinmangel am Stecker. Läuft 
tausendfach seit Jahren.



Gruß Dieter

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#217035

On 2016-11-17 11:07, Arne Pagel wrote:
> Hallo Leute,
>
> Hat jemand schon mal eine Phantomspeisung bei I2C ausprobiert?
> D.h. die Versorgung für einen I2C Sensor von SDA /SCL abgreifen.
>

Nicht bei I2C, aber bei einem nichtstandardisierten "Party Line" Bus. 
Ist jedoch Pott wie Deckel. Man muss ein Power Budget aufmachen. Die 
Verbraucherseite kennst Du ja sicher. Auf der Anbieterseite haetten wir 
die beiden Pull-ups und da muesste man sehen, wie niederohmig die sind. 
Vielleicht laesst sich das noch druecken. Dann den Worst Case in Sachen 
Clock und SDA Geroedel rausfinden, also die minimal verbleibenden Duty 
Cycles. Natuerlich darf man brutto nicht so viel nuckeln, dass der Bus 
an die Schwellen geraet, wo andere I2C Teilnehmer nicht mehr 
zuverlaessig funktionieren. Da das bei I2C fuer SDA und SCL 
unterschiedlich ist, sollte man das Budget nicht so scharf auf Kante 
naehen, dass bei zu langen Low-Phasen einer Leitung die andere zu weit 
runtergenuckelt wird.

Auch den Kondensator sollte man nicht zu gross waehlen. Ist mir mal 
passiert und wir haben uns ein paar Minuten gewundert, warum der Bus 
erst nach etlichen Sekunden "kam".


> Es geht hier um den Ersatz, bzw. die Erweiterung von analogen
> Temperatursensoren (von 2 auf 4)
> es stehen aber nur 2 freie Pins und Masse dafür an einem Stecker zur
> Verfügung.
>
> 1 Wire überlege ich als Alternative, I2C wäre hier aber schöner, da es
> bereits an anderer Stelle im Design verwendet wird.
>

Fuer I2C und SPI gibt es auch mehr Devices. Von grossen Firmen, wo man 
... ahem ... einigermassen sicher sein kann, dass die auch in der Lage 
sind, Stueckzahlen zu liefern.

-- 
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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#217042

Joerg <news@analogconsultants.com>:

> Auf der Anbieterseite haetten wir 
> die beiden Pull-ups und da muesste man sehen, wie niederohmig die sind.

SCL kann man allermeistens auch direkt an einen CMOS-Ausgang hängen, die 
Limitierung durch den Pullup würde dann also entfallen (musst Du gucken, ob 
Deine Sensoren "Clock-Stretching" machen). Und dann man muss  dafür sorgen, 
das SCL im Ruhezustand immer high ist. Die Grösse des Kondensators so 
bemessen, dass die Spannung beim Datentransfer - um max. 100mV absackt. Wenn 
Du den I2C im Controller selber per Software (bit-banging) machst, musst Du 
bedenken, dass es passieren kann, dass der Clock einfach mal längere Zeit low 
ist - z.B. weil in Deinem Controller gerade ne Interruptroute abgearbeitet 
wird und dann die Spannung an Deinem Chip zu weit absinkt.

M.
-- 

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#217052

On 2016-11-18 01:16, Matthias Weingart wrote:
> Joerg <news@analogconsultants.com>:
>
>> Auf der Anbieterseite haetten wir
>> die beiden Pull-ups und da muesste man sehen, wie niederohmig die sind.
>
> SCL kann man allermeistens auch direkt an einen CMOS-Ausgang hängen, die
> Limitierung durch den Pullup würde dann also entfallen (musst Du gucken, ob
> Deine Sensoren "Clock-Stretching" machen). Und dann man muss  dafür sorgen,
> das SCL im Ruhezustand immer high ist.


Wenn nur einer Master ist, waere das eine gute Idee. Da hatte man fast 
Power ohne Ende.


>                                      ... Die Grösse des Kondensators so
> bemessen, dass die Spannung beim Datentransfer - um max. 100mV absackt.


Auf jeden Fall sollte die zu speisende Schaltung in der Lage sein, ihren 
Job mit weit weniger als der ueblichen Versorgungsspannung zu erledigen.


>                                                                ... Wenn
> Du den I2C im Controller selber per Software (bit-banging) machst, musst Du
> bedenken, dass es passieren kann, dass der Clock einfach mal längere Zeit low
> ist - z.B. weil in Deinem Controller gerade ne Interruptroute abgearbeitet
> wird und dann die Spannung an Deinem Chip zu weit absinkt.
>

Koennte in diesem Fall sogar in Ordnung gehen, dann fallen eben mal kurz 
diese Temperatursensoren aus. Wenn die Spannung wieder hoch genug ist, 
kommen sie ja wieder. Die duerfen nur nicht am SDA ziehen, wenn sie im 
Halbschlaf sind, doch sowas kann man leicht vermeiden.

-- 
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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#217085

> SCL kann man allermeistens auch direkt an einen CMOS-Ausgang hängen, die
> Limitierung durch den Pullup würde dann also entfallen (musst Du gucken, ob
> Deine Sensoren "Clock-Stretching" machen). Und dann man muss  dafür sorgen,
Ich denke das ich die Kommunikation langsam genug machen kann, das das nicht vorkommt,
allerdings sieht es so aus als wenn der Controller im I2C Modus nur Open Collector kann.

> bemessen, dass die Spannung beim Datentransfer - um max. 100mV absackt.
Aus der Hüfte geschossen oder woher die 100mV ?


> Du den I2C im Controller selber per Software (bit-banging) machst, musst Du
Es gibt einen echtes I2C Interface im Controller, sollte also kein Problem sein.

Ich denke fast als Temperatursensoren werde ich den MCP9808 einsetzten,
das scheint mir auf den ersten Blick mit der günstigste mit recht hoher Genauigkeit zu sein.
Wundert mich ein wenig, andere I2C Sensoren mit eher schlechteren Daten sind meist teurer.

Der ist von 5 bis 2.7V spezifiziert, der verwendete Controller wäre an den I2C Ausgängen 5V 
Tolerant, mit Schottky sollte aber auch 3.3V noch gehen.
~170µA Stromaufnahme, alles kein Drama.
Einzig die Kapazität der Dioden muss ich nochmal anschauen, die BAT54 hat da ca. 5pF -10pF, das bei 
4 x, mal sehen was das macht.


Gruß
   Arne

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#217145

Arne Pagel <arne@pagelnet.de>:

> Ich denke fast als Temperatursensoren werde ich den MCP9808 einsetzten,
> das scheint mir auf den ersten Blick mit der günstigste mit recht hoher
> Genauigkeit zu sein. Wundert mich ein wenig, andere I2C Sensoren mit
> eher schlechteren Daten sind meist teurer. 
> 
> Der ist von 5 bis 2.7V spezifiziert, der verwendete Controller wäre an
> den I2C Ausgängen 5V Tolerant, mit Schottky sollte aber auch 3.3V noch
> gehen. ~170µA Stromaufnahme, alles kein Drama.
> Einzig die Kapazität der Dioden muss ich nochmal anschauen, die BAT54
> hat da ca. 5pF -10pF, das bei 4 x, mal sehen was das macht.

Ah, schön, das Du noch ein paar Eckdaten geliefert hast. Arbeitest Du mit 5V? 
Na dann sind auch weit mehr als 100mV Drop ok - sofern das keine Auswirkungen 
auf die Messgenauigkeit in den Sensoren hat. Die BAT54 sind schon optimal, 
was besseres (Kapazität <-> Strombelastbarkeit) wirst Du kaum finden. Denk 
auch an die Kapazität des Kabels, da können recht schnell ein paar nF 
zusammenkommen!
Die MCP9808 sind von 2011, also recht neu, das wird wohl der Grund für die 
Preisunterschiede (zu anderen älteren Modellen) sein. Ich kannte die noch 
nicht, danke für den Tipp. :-)

M.
-- 

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#217157

On 2016-11-21 00:25, Matthias Weingart wrote:
> Arne Pagel <arne@pagelnet.de>:
>
>> Ich denke fast als Temperatursensoren werde ich den MCP9808 einsetzten,
>> das scheint mir auf den ersten Blick mit der günstigste mit recht hoher
>> Genauigkeit zu sein. Wundert mich ein wenig, andere I2C Sensoren mit
>> eher schlechteren Daten sind meist teurer.
>>
>> Der ist von 5 bis 2.7V spezifiziert, der verwendete Controller wäre an
>> den I2C Ausgängen 5V Tolerant, mit Schottky sollte aber auch 3.3V noch
>> gehen. ~170µA Stromaufnahme, alles kein Drama.
>> Einzig die Kapazität der Dioden muss ich nochmal anschauen, die BAT54
>> hat da ca. 5pF -10pF, das bei 4 x, mal sehen was das macht.
>
> Ah, schön, das Du noch ein paar Eckdaten geliefert hast. Arbeitest Du mit 5V?
> Na dann sind auch weit mehr als 100mV Drop ok - sofern das keine Auswirkungen
> auf die Messgenauigkeit in den Sensoren hat. Die BAT54 sind schon optimal,
> was besseres (Kapazität <-> Strombelastbarkeit) wirst Du kaum finden.


Da gaebe es schon was, z.B. Sampling-Dioden von HP oder Skyworks. Kosten 
dann in Stueckzahlen aber einige Groschen.


>                                                            ... Denk
> auch an die Kapazität des Kabels, da können recht schnell ein paar nF
> zusammenkommen!


So isses. Wenn bei I2C mit normalen 100kHz oder 400kHz einige zig pF 
etwas ausmachen, war das von vorn herein zu hart auf Kante genaeht.


> Die MCP9808 sind von 2011, also recht neu, das wird wohl der Grund für die
> Preisunterschiede (zu anderen älteren Modellen) sein. Ich kannte die noch
> nicht, danke für den Tipp. :-)
>

http://www.microchip.com/mymicrochip/filehandler.aspx?ddocname=en556196

0.5C genau bis Kochtemperatur, koennte man per Labjack und Laptop 
wunderbar zum Brauen benutzen :-)

-- 
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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#217207

Joerg <news@analogconsultants.com>:

>> Die MCP9808 sind von 2011, also recht neu, das wird wohl der Grund fr die
>> Preisunterschiede (zu anderen „lteren Modellen) sein. Ich kannte die noch
>> nicht, danke fr den Tipp. :-)
>>
> 
> http://www.microchip.com/mymicrochip/filehandler.aspx?ddocname=en556196
> 
> 0.5C genau bis Kochtemperatur, koennte man per Labjack und Laptop 
> wunderbar zum Brauen benutzen :-) 

Blöderweise sind die alle in für Sensoren so unpraktischen Gehäusen. Sobald 
die auf ner Platine sitzen ist der Vorteil des kleinen Gehäuses (und der 
geringen thermischen Zeitkonstante) dahin. TO92 konnte man ja wenigstens noch 
einfach so mit Schrumpfschlauch irgendwo als Sensor unterbringen....

M.
-- 

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#217222

On 2016-11-21 23:10, Matthias Weingart wrote:
> Joerg <news@analogconsultants.com>:
>
>>> Die MCP9808 sind von 2011, also recht neu, das wird wohl der Grund fr die
>>> Preisunterschiede (zu anderen „lteren Modellen) sein. Ich kannte die noch
>>> nicht, danke fr den Tipp. :-)
>>>
>>
>> http://www.microchip.com/mymicrochip/filehandler.aspx?ddocname=en556196
>>
>> 0.5C genau bis Kochtemperatur, koennte man per Labjack und Laptop
>> wunderbar zum Brauen benutzen :-)
>
> Blöderweise sind die alle in für Sensoren so unpraktischen Gehäusen. Sobald
> die auf ner Platine sitzen ist der Vorteil des kleinen Gehäuses (und der
> geringen thermischen Zeitkonstante) dahin. TO92 konnte man ja wenigstens noch
> einfach so mit Schrumpfschlauch irgendwo als Sensor unterbringen....
>

Ja, da wird viel am Markt vorbeientwickelt. Melexis hat m.W. welche in 
TO-Gehaeusen, aber zu Freudenhauspreisen. Bei meinen Designs haben wird 
das meist so geloest, dass ganz klassisch ein NTC mit eingeschrumpft wurde.

-- 
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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#217259

On 2016-11-22, Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> wrote:
> Blöderweise sind die alle in für Sensoren so unpraktischen Gehäusen. Sobald 
> die auf ner Platine sitzen ist der Vorteil des kleinen Gehäuses (und der 
> geringen thermischen Zeitkonstante) dahin. TO92 konnte man ja wenigstens noch 
> einfach so mit Schrumpfschlauch irgendwo als Sensor unterbringen....

TMP411 o.ä., die für remote sensing gedacht sind - ein BC857 als Sensor ist
schon recht klein.

cu
Michael

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#217258

On 2016-11-20, Arne Pagel <arne@pagelnet.de> wrote:
>
> Ich denke fast als Temperatursensoren werde ich den MCP9808 einsetzten,
> das scheint mir auf den ersten Blick mit der günstigste mit recht hoher Genauigkeit zu sein.
> Wundert mich ein wenig, andere I2C Sensoren mit eher schlechteren Daten sind meist teurer.

Interessantes Bauteil.

TMP411 wäre billiger (selbst, wenn man keine Remote-Diode anschliesst), aber auch deutlich ungenauer.

cu
Michael

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#217041

Hi Arne,

> Hat jemand schon mal eine Phantomspeisung bei I2C ausprobiert?
> D.h. die Versorgung für einen I2C Sensor von SDA /SCL abgreifen.

Solange der Sensor nicht zu viel Strom zieht, kann das gehen. Das 
Problem kenne ich von anderer Seite: So wie sich das anhört, keht es um 
Sensoren am langen Kabel. Wir hatten schon Stress mit 1,5 m Leitung am 
I²C, weil dann die Flanken zu rund wurden...

> 1 Wire überlege ich als Alternative,

Ist dafür deutlich besser geeignet, weil langsamer.

Marte

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#217053

Am 17.11.2016 um 20:07 schrieb Arne Pagel:
> Hallo Leute,
> 
> Hat jemand schon mal eine Phantomspeisung bei I2C ausprobiert?
> D.h. die Versorgung für einen I2C Sensor von SDA /SCL abgreifen.

Klar unfreiwillig, über die Schutzdioden eines 24C02, dessen VCC nicht
angebunden war, aber mit Stützkondensator 100nF gegen Masse lag. Hat
jahrelang funktioniert, bis das mal aufgefallen ist, als sich jemand am
VCC Versorgung leihen wollte...

Dabei was I2C allerdings laaangsaam getaktet als Bit-Bang mit SCL als
Push-Pull beim Master realisiert und das EEPROM war der einzige Slave.

Ich hab's als Ultra-Low-Power-Feature verkauft, weil das EEPROM
abschaltbar war ;-)

Gruß aus Kiel

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