DCC-BiDi (RailCom ®) Schaltungsvorschläge

Anforderungen

    Für DCC-BiDi braucht man im Dekoder eine Stromquelle, welche einen Nennstrom von 30mA, gepulst mit 250kBaud liefern muß. Der dabei zulässige Spannungsfall an der Last (also was aus Sicht des Dekoders hinter dem Gleis liegt) darf dabei bis 2,2V betragen. Die Stromquelle muß so eingebaut sein, dass sie auf der in Fahrtrichtung rechten Schiene (rotes Kabel) ihren Pluspol hat, auf dem linken Schiene den Minuspol.

Stromquelle 1


    Funktion:
    Solange das DCC-Signal vorhanden ist, wird der Kondensator C1 über die Diode D1 und den Widerstand R1 aufgeladen.

    Beim Senden wird die im Kondensator gespeicherte Energie wieder entladen. Wenn der Prozessor T3 durchschaltet, so fließt von der Basis T1 zum Emitter ein Strom. Dieser Transistor T1 arbeitet als Stromsenke (ca. 4,5V / 150 Ohm = 30mA).
    Dieser Strom wird vom Kondensator über T2 geliefert. Diesem wird hierzu ein kleiner Basisstrom direkt (über R4, also ohne Weg über das Gleis) entnommen. Der Großteil des Entladestrom fließt jedoch über das Gleis und damit über Cutout- und Feedback-Device.
    Ein Nachricht kann 440µs lang sein, dabei darf die Spannung am Kondensator maximal um 5V abfallen. Es fließt jedoch durch die Codierung gegeben nur bei der Hälfte der Bits ein Strom. Daraus ergibt sich ein notwendiger Kondensatorwert von größer 3,3µF. (Bei keramischen C's das Degrading über der Spannung beachten, C= I*t / U = 30mA*440µs / 5V / 2 = ca. 1,3µF)

    Die Schaltung wurde freundlicherweise von Lukas Schrittwieser beigesteuert.

Stromquelle 2


    Funktion:
    Solange das DCC-Signal vorhanden ist, wird der Kondensator C1 über die Diode D1 und den Widerstand R1 aufgeladen.

    Beim Senden wird die im Kondensator gespeicherte Energie wieder entladen. T1 und T2 bilden hier zusammen mit R2 eine Stromquelle, der Strom fließt über D2 zum Booster.
    T3 schließt den Stromkreis.

Detektor 1

    Man erzeugt sich eine mittels eines kleinen Shunt-Widerstandes eine Spannung und führt diese Spannung auf einen Fensterdiskriminator. Der Ausgang des Diskriminators wird einem UART zugeführt. Siehe hierzu den Erkennungsteil im BiDi-Xpressnet Adapter.

Detektor 2

    Die Spannung am Shunt-Widerstand wird mit einem A/D-Wandler abgetastet und digital mit einer Schwelle verglichen. Empfehlenswert ist hierbei eine Abtastrate von mind. 1MHz. Das Ausgangssignal des digitalen Komparators wird einem Soft-UART zugeführt, wobei dieser in der Lage sein muß, eventuellen Taktabweichungen zwischen Wandlertakt und Baudrate des railcom-Datenstromes zu folgen. Diese Technik wird im GBM16T verwendet.