Olfateando una línea de datos propietaria a 47.5V

Necesito olfatear la capa física de una línea de datos propietaria con un analizador lógico, pero mi analizador está limitado a una entrada de 5V. Desafortunadamente, la línea funciona a 47,5 V, lo que freiría todo. Consideré un divisor de voltaje simple, pero me preocupa que pueda bombear mucha corriente a través de él o afectar los datos en la línea.

¿Alguna sugerencia sobre una manera de hacer esto? No necesita ser robusto, es solo un truco de una sola vez para un solo propósito.

EDITAR : para responder algunas de las preguntas formuladas: no sé si es una compensación de 47,5 V CC o 47,5 V pp, ya que solo me han dado una cifra como parte de la especificación. Es un sistema antiguo producido por una empresa que ya no existe, por lo que obtener especificaciones e información originales es prácticamente imposible. La velocidad de datos es de 2 Mbps, lo que para mí implica que no debería exceder los 4 MHz en la capa física.

¿El voltaje de datos es de 47,5 Vp-p o los datos están superpuestos (por ejemplo, 5 vp-p) en una compensación de 47,5 V CC como en un sistema con alimentación fantasma?
@Andyaka No estoy seguro, para ser honesto. Todo lo que tengo es la especificación, y actualmente no tengo ninguna herramienta que pueda decirme.
¿Qué tipo de "línea de datos" es esta? 47.5v me suena un poco a telecomunicaciones, en cuyo caso puede haber codificación de línea, etc. en el camino.
Al leer los comentarios/respuestas a continuación, parece aclarar que SON telecomunicaciones, en cuyo caso POR FAVOR agregue tantos datos como pueda a su pregunta: el nombre/tipo/número del equipo será de gran ayuda. 2Mbits sobre los POTS, si es un solo par, sugiere CWSS o HDSL.
@JohnU Desafortunadamente, no tengo mucha información al respecto y no puedo revelar el nombre del producto (¡realmente desearía poder hacerlo!) por razones contractuales. Ni siquiera he visto el dispositivo yo mismo, hay muchachos en el terreno trabajando en él. Sin embargo, sé que es un convertidor patentado que no utiliza comunicaciones estándar basadas en DSL, pero sí pasa por líneas POTS de cobre estándar.
Si es de 2 Mbps, entonces la frecuencia de onda cuadrada básica más alta será de 1 MHz, no de 4 MHz, a menos que, por supuesto, quiera decir que podría tener un ancho de banda limitado a 4 MHz.
Si son 2 Mbits, habrá algún tipo de codificación de línea, no ADSL, pero algo así, hay varios sistemas de uso común. Mi experiencia es la red del Reino Unido (BT), tenían varios sistemas que usaban de 1 a 4 pares de cableado POTS para velocidades de 64k-2MBit. Es peligroso asumir que son voltajes de telefonía estándar de -50v, algunos funcionan con 90-120v. ...>
... También es muy poco probable que pueda volver a crear el equipo y/o lograr un enlace, el diseño estándar de esos circuitos era que la línea terminaba en el intercambio (de servicio) más cercano con una unidad similar a lo que sea que esté en sus instalaciones, y el enlace de datos se multiplexó a través de la red central hasta el centro de servicio del extremo remoto para enviarlo a sus otras instalaciones a través de un enlace similar o, de hecho, un enlace totalmente diferente (fibra EG). ¡Incluso indicar en qué país se encuentra y qué compañía de telecomunicaciones proporcionó el circuito ayudaría!
Entonces, ¿resolviste esto o te rendiste o qué? Tengo curiosidad por saber cómo resultó.

Respuestas (3)

Dos opciones.

Opción 1. Si los datos oscilan completamente de 0 V a 47,5 V, entonces está bien un divisor de voltaje que use dos resistencias. Elija valores de resistencias que no sean demasiado bajos para que se disipe una potencia excesiva. Compruebe también para ver con cuánto se puede cargar la línea. Si es necesario, haga una entrada de pseudo alcance de 1 Mohm y un divisor de potencial de 100k; esto producirá aproximadamente 4.3Vp-p PERO, es posible que deba colocar 22pF en 1M y 220pF en 100k para mantener limpia la información de "borde" en el flujo de datos .

Opción 2. Si los datos son de 5 Vp-p superpuestos a un nivel de CC de 47,5 V, entonces es más complejo; esto es como "datos de alimentación fantasma" y para "leer" los datos de 5 Vp-p, necesita eliminar la CC mediante el uso de un capacitor: esto lo deja con una señal de datos de CA que es de 5 Vp-p pero que ondula hacia arriba y hacia abajo con la relación promedio de espacio de marca de la señal.

Si los datos están codificados de tal manera que siempre hay transiciones de borde de datos, entonces eso es bastante fácil: conecte la señal eliminada de CC a un comparador de señal que tenga una salida de 0V/5V y luego introdúzcala en su analizador. Sin embargo, si los datos son similares a los datos UART, habrá largos períodos en los que la señal sea 1 o 0 y este es un problema que quizás nunca resuelva fácilmente.

Menciona usar un límite para eliminar DC: ¿hay una buena manera de elegir el valor del límite? Estoy bastante seguro de que los datos que se transmiten no superan los 4 MHz, ya que es un enlace de 2 Mbps.
Todo depende de cuál sea el contenido de frecuencia más bajo en los datos: si los datos desaparecen durante períodos prolongados (como en una transmisión UART), entonces ninguna cantidad de capacitancia ayudará. Si el tiempo de "sin transmisión" es un segundo, entonces tal vez 100uF (más una suposición que cualquier otra cosa) podría estar bien. Si la "sin transmisión" es de 1 milisegundo, entonces 1uF podría estar bien. También depende de la cantidad de resistencia que sigue al condensador: si es de 100 k ohmios, puede reducir los valores de límite anteriores en 100. Si son 50 ohmios, multiplíquelos por diez; sin conocer la estructura de los datos, es difícil de adivinar. .
Honestamente, no estoy seguro: no tengo muestras de datos ni nada por lo que pasar. Supongo que podría juntar algo con una tapa y luego usar un multímetro para descubrir el voltaje de CC resultante.

Aquí hay un circuito inversor simple que debería funcionar, siempre que pueda conectar las tierras de manera segura. Presenta una carga muy ligera (120 K) a la señal, y debería funcionar bien hasta quizás 50 o 100 kHz. Si necesita una respuesta de frecuencia más alta, desvíe R1 con unos pocos pF.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esto supone que la señal de entrada oscila entre 0 y +47,5 V, por lo que establece la transición en alrededor de 20 V. Como dice Andy, si su señal no oscila entre 0/47,5, se deben utilizar otros medios.

Tenga en cuenta que se está invirtiendo, por lo que la salida es baja para 47.5 in y alta para 0V in.

La velocidad de datos es de 2Mbps, por lo que esperaría 2-4MHz en lugar de 100KHz.
Es posible hacer que eso funcione, pero dudo seriamente que esté oscilando 47.5V a megahercios, como mínimo sería una fuente de EMI seria. ¿Qué sabes de los niveles? Si la respuesta no es mucho, un osciloscopio le dirá todo lo que necesita saber.
Desafortunadamente, el dispositivo en cuestión no está en un lugar donde pueda llevar un osciloscopio. De hecho, estoy haciendo esto por proxy (no tengo acceso al dispositivo yo mismo) y los muchachos en el terreno tienen experiencia y herramientas limitadas. Sin embargo, es posible que tenga razón acerca de que se trata de una compensación de CC.
No es algún tipo de configuración PoE, ¿verdad?
No. Es complicado, pero implica algo parecido a parchear equipos más modernos en la infraestructura POTS existente a través de algún tipo de piratería de cables. Todo es un lío propietario por lo que parece. Me acaban de dar la tarea de averiguar lo que puedo ver en la línea.
Los 48V (¿-48V?) me hicieron pensar en los sistemas telefónicos. Probablemente sea una compensación de CC.
Eso tiene sentido. ¿Sabe cuál es el voltaje pp para POTS, o dónde podría averiguarlo? Es un sistema británico, si eso ayuda.
-48V es la potencia, el timbre, el identificador de llamadas (1200 baudios) y la voz se superpone a eso. El anillo puede ser tan alto como 120VAC. Cosas desagradables, necesitas algo para proteger tu analizador lógico.

Aunque lo más probable es que se trate de un escenario de compensación de CC, puede eliminar la posibilidad de pico/pico para su cordura. Tome una resistencia del tamaño adecuado y un LED, y conéctelos entre la señal y su referencia (tierra). Si el LED está encendido constantemente, es un escenario compensado. Si el LED parpadea, es un escenario pico/pico. (Si está girando 48 voltios, en algún momento esa señal estará bajo tierra y el LED se apagará). Con suerte, su equipo de tierra puede manejar esto.

Entonces, supongamos que este es un escenario de compensación de CC donde el voltaje podría oscilar significativamente alrededor de 47.5V. Propongo usar un circuito de cambio de nivel, usando dos resistencias y un NMOS, para bajar el voltaje a un rango de 5V. Puede ajustar el rango ajustando la relación de resistencia. Jugué un poco con esto en LTSpiceIV y la idea parece mantenerse.

http://husstechlabs.com/wp-content/uploads/2010/09/Level-shifter.jpg

Sin embargo, todavía habrá algo de compensación de CC presente, y la oscilación no será óptima para un bus TTL UART, por lo que deberá acondicionar más. Un solo amplificador de instrumentación debería ser capaz de diferenciar la señal con un nivel de CC y aumentarla correctamente a 0-5 V.

http://en.wikipedia.org/wiki/Instrumentation_amplifier

Además, el cambiador de nivel puede dar una salida con picos: use una tapa de desacoplamiento antes de la entrada al amplificador de instrumentación para mitigar esto.

Si los datos son continuos y superiores (digamos) a 100 bps, el LED parecerá estar encendido continuamente. Si los datos son completamente de 48 Vp-p, entonces el brillo del LED se acercará a la mitad del otro escenario, pero sin que ambos tipos de escenario estén disponibles, ¿cómo lo diría el OP? ¿Por qué la señal estaría bajo tierra? Además, a 2 Mbps, es probable que un amplificador de instrumentación sea un mal candidato para desinfectar los datos. Por favor considere lo que he dicho.
Una búsqueda de piezas en Digikey produce una gran cantidad de amplificadores AD con suficiente -3dB para esta aplicación. Buen punto re: LED. Más fácil para OP omitir el control de cordura.
Olfateando una línea de datos propietaria a 47.5V
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v