MX- & FS-Funktions-Decoder

Die Abmessungen der ZIMO Decoder entsprechen den in NMRA-DCC-Standards (RP 9.1.1), VHDM Normen (RCN ...) und/oder NEM festgelegten Werten oder unterschreiten diese, soweit es solche Standards gibt; dies ist insbesondere oft für die Ausführungen mit integrierten Steckverbindern der Fall. Im Falle von bedrahteten Decoder, die durch einen Schrumpfschlauch geschützt sind, gelten für die Decoder-Platine OHNE Schrumpfschlauch, da dieser bei Platzmangel abgenommen werden kann.

ZIMO-Decoder und -Systemgeräte sind multiprotokollfähig und unterstützen verschiedene digitale und analoge Betriebsarten. Die Zeile oben gibt dies für den oder die jeweiligen Decoder an.

Mögliche Betriebsarten:

HINWEIS: Das Digitalsystem Systrix (SX) wird von ZIMO-Komponenten nicht unterstützt

Der "Dauerstrom" gibt die mögliche Belastung des gesamten Decoders ("Total") an, wobei durchschnittliche Umgebungsbedingungen vorausgesetzt werden. Limitierend auf den Dauerstrom wirkt die Erwärmung des Decoders; der eingebaute Temperatur-Sensor sorgt bei ca. 100 °C Platinen-Temperatur für die Abschaltung der Verbraucher.

Anzeige der Überlastung (= Übertemperatur) des Decoders durch Blinken der Stirnlampen in schnellem Takt (ca. 5 Hz = 5 mal pro Sekunde); die Wiedereinschaltung des Motors erfolgt automatisch nach Abkühlung um ca. 20 °C (Hysterese).

ZIMO Decoder haben unterschiedliche Arten von Ausgängen, wobei es zwischen den Decoder-Familien Unterschiede bezüglich des Vorhandenseins, der Anzahl und der Belastbarkeit gibt:

• "normale" (oft auch genannt: "verstärkte") Funktions-Ausgänge, wie es sie in Decodern aller Fabrikate gibt, das sind (technisch gesprochen) "open-collector" oder "open-drain" Ausgänge, an welche Stirnlampen, sonstige Lampen, Raucherzeuger, Entkupplerspulen und sonstige Einrichtungen angeschlossen werden, wobei der jeweils zweite Anschluss des Verbrauchers
  • mit dem "gemeinsamen Pluspol" des Decoders (blauer Draht) verbunden wird, oder
  • mit dem Ausgang "Niederspannung" (violetter Draht), falls der Decoder einen solchen hat;
  • es ist auch möglich, den zweiten Anschluss eines Verbrauchers mit der linken oder der rechten Schiene zu verbinden (in manchen Fahrzeugen ist dies durch das leitende Chassis, wo Lämpchen eingesetzt sind, zwangsläufig der Fall), wobei der Verbraucher in diesem Fall nur die Hälfte der Zeit (bei symmetrischem DCC Schienensignal) von Strom durchflossen wird, also z.B. Lämpchen mit reduzierter Helligkeit leuchten (aber in der Wahrnehmung doch mehr als halb so hell ..).
• Der  MTC-Decoder MX676VD ist per CV #8 umschaltbar zwischen ZIMO Konvention mit 10 Fu-Ausgängen und der RailCommunity-Norm mit 6 Fu-Ausgängen. Umgekehrt werden dadurch 3 der 4 Ausgänge zu Logikpegelausgängen. Details siehe Betriebsanleitung.
• "Logikpegel" (oft auch genannt: "unverstärkte") -Ausgänge , siehe unten!
• "LED-Ausgänge", siehe unten!
• Ausgänge für Servo-Steuerleitungen, siehe unten!

Aus Gründen der Platzersparnis wird der Ausgangsstrom der Funktions-Ausgänge in Summe erfasst (alle Ausgänge zusammen oder gruppenweise). Der einzelne Funktions-Ausgang ist kräftig genug ausgelegt, dass er den Summenstrom bei Bedarf auch allein verkraften kann.

Die Abschaltung im Falle eines Überstroms erfolgt nicht unmittelbar, sondern je nach Ausmaß der Überschreitung innerhalb von einigen Zehntelsekunden oder Millisekunden. Dies ermöglicht z.B. den Kaltstart von Glühlämpchen (sollte es doch nicht reichen, kann der Effekt "Soft Start" zugeordnet werden).

"Logikpegel"-Ausgänge, auch "unverstärkte" Ausgänge oder "logic level" genannt; diese stellen am Anschluss einen Spannungspegel (0 V für "aus", 5 V für "ein"), über einen internen Schutzwiderstand 10 KO zur Verfügung (also max. 0,5 mA Ausgangsstrom), welcher durch externe Ver­stärkung nutzbar gemacht werden kann; dies erfolgt meist im Selbstbau, aber es gibt auch das Verstärker-Modul M4000Z dafür; siehe Betriebsanleitung der Decoder.

ACHTUNG: "Logikpegel" Ausgänge sind in der Default-Konfiguration der Decoder NICHT aktiv, da sie die selben Anschlüsse benützen wie die SUSI-Schnittstelle (Clock und Data) sowie wie die Servo-Steuerleitungen. Die Entscheidung über die Verwendung dieser gemeinsamen Anschlüsse geschieht mit

CV #124:     Bit 7 = 0  ->  SUSI      Bit 7 = 1  -> Logikpegel

 und den CVs #181, #182 (wenn diese gesetzt: die gemeinsamen Anschlüsse werden als Servo-Steuerleitungen verwendet).

Der  MTC-Decoder MX676VD ist per CV #8 umschaltbar zwischen ZIMO Konvention mit 10 Fu-Ausgängen und der RailCommunity-Norm mit 6 Fu-Ausgängen. Umgekehrt werden dadurch 3 der 4 Ausgänge zu Logikpegelausgängen. Details siehe Betriebsanleitung.

Schalteingänge dienen dem Anschluss von Achs-Detektoren (zum achssynchronen Auslösen der Dampfschlag-Sounds) oder von Sensoren für positionsabhängiges Auslösen von Sound-Funktionen, beispielsweise Warnpfiffe vor einem Bahnübergang.

Hinweis: Die Logikpegel-Ausgänge der ZIMO Decoder (siehe weiter oben) könnten auch als Schalt-Eingänge genutzt werden, falls dafür Bedarf besteht und eine entsprechende Software-Version Funktionen mit Schalt-Eingängen unterstützt (beispielsweise positionsabhängige Lichteffekte oder lokgesteuertes Pendeln).

Ausgänge für Servo-Steuerleitungen; damit können handelsübliche Servos (Graupner, Robbe, usw.) angesteuert werden, wofür verschiedene Betriebsarten sowie Endstellungen, Umlaufzeiten, u.a. in den CVs #161 bis #182 bestimmt werden können. Bei Decodern mit Niederspannungs-Ausgang 5 V (MX687W) wird auch die Betriebsspannung für die Servos vom Decoder bereitgestellt.

Die Servo-Ausgänge benützen Anschlüsse gemeinsam mit den SUSI-Leitungen (Clock und Data), und werden durch

die CVs #181, #182 aktiviert; dann ist aber SUSI nicht mehr verfügbar.

Die "SUSI"-Schnittstelle ist an sich ein Relikt der Zeit, als es noch schwierig war, die Sound-Erzeugung im Decoder selbst unterzubringen (was Platzbedarf und Prozessor-Leistung betraf), und daher eigene Sound-Module eingeführt wurden, welche über die SUSI-Datenleitungen (Clock und Data) vom Decoder gesteuert wurden. Auch weitere Funktions-Ausgänge konnten auf diese Art realisiert werden. Teilweise sind solche Zusatz-Module auch noch viele Jahre später am Markt, obwohl diese Lösung technisch nicht mehr zeitgemäß ist und funktionelle Einschränkungen damit verbunden sind.

Obwohl die ursprüngliche Aufgabe mittlerweile praktisch obsolet ist, besitzen die meisten ZIMO Decoder funktionsfähige "SUSI"-Anschlüsse (die keine nennenswerten Kosten verursachen), da es in Zukunft durchaus wieder Verwendungsmöglichkeiten dafür geben könnte; diese Leitungen, wenn vielleicht auch mit einem modernen, vermutlich schnellerem Übertragungs-Protokoll, könnten verwendet werden, um eine Kommunikation zwischen Triebfahrzeug (Lok-Decoder) und angehängten Wagen (Funktions- oder Wagen-Decoder) über leitfähige Kupplungen zu ermöglichen.  Ein solcher "Train bus" ist auf den genormten Decoder-Steckern (MTC - 21-polig und PluX) tatsächlich vorgesehen. Eine weitere Verwendung der "SUSI"-Schnittstelle wären die Verbindung mit Umweltsensoren (Neigung, Querbeschleunigung, GPS, ...) und Zugfunk-Modulen oder Balisen-Lesegeräten im Fahrzeug.

Die Verwendung von Energiespeicher-Kondensatoren am Decoder wird von ZIMO schon lange empfohlen (für alle Decoder); allerdings mussten bis 2009 Zusatzbauteile (Drossel, Diode,   im Set lieferbar als SPEIKOMP oder SPEIGOMP) rund um den Kondensator verschaltet werden, um störende Effekte beim Programmieren, bei der Zugnummern-Erkennung und bezüglich des "In-rush current" (hoher Ladestrom nach Power-on, der die Zentrale überlasten kann) zu verhindern.

Für Funktions-Decoder sind Kapazitäten von 1000 µF bis einigen 1000 µF zweckmäßig, größere Werte als ca. 10000 µF sind NICHT zu empfehlen (eventuelle Überlastung der Ladeschaltung).

Der Anschluss von Goldcap-Kondensatoren ist NICHT vorgesehen, und kann Probleme verursachen!

Bei Funktions-Decodern ist die Energiespeicherung durch einen externen Kondensator darauf ausgerichtet, Lichtflackern zu vermeiden ausgerichtet.

Einige Decoder-Typen enthalten eine eingebaute Niederspannungsquelle, fix mit 1,5 V, bzw. einstellbar(V-Typen) oder 5 V (W-Typen), welche für die Funktions-Ausgänge als alternativer Pluspol verwendet wird, der alternativ zum Pluspol "blauer Draht" zur Verfügung steht. Die Niederspannungsquelle basiert auf einem effizienten, wenig Verlustwärme produzierenden, Schaltregler. Eine solche Niederspannung dient

- zum Betrieb von Niedervolt-Lämpchen (meistens 1,2 oder 1,5 V) als Stirnlampen und für sonstige Beleuchtungsaufgaben,

- für den Betrieb von LEDs, wobei hierfür die 5 V - Ausführung verwendet wird, und die LEDs über einen Widerstand von
  beispielsweise 330 Ohm betrieben werden - dadurch wird weniger Energie "verheizt" als wenn die LEDs an der
  Vollspannung beispielsweise über einen 1K5 - Widerstand betrieben würden,

- für die Versorgung handelsüblicher Servos (5 V), deren Steuerleitungen die Servo-Ausgänge des ZIMO Decoders nutzen.

Die Verwendung der Niederspannungsquelle hat den zusätzlichen Nutzen, dass es sich um eine stabilisierte Spannung handelt, die unabhängig von eventuellen Schwankungen der Schienenspannung konstant bleibt, und die durch Einsatz eines Energiespeicher-Kondensators frei von Einbrüchen bei Kontaktunterbrechungen gemacht werden kann.

Bei jedem (Sound-)Decoder können 8-Ohm-Lautsprecher verwendet werden; eine große Auswahl davon finden Sie auch im ZIMO-Sortiment. Für MS-Decoder mit 3 W - Audio sind auch 4 Ω-Lautsprecher geeignet, oder 2 bis 3 8 Ω-Lautsprecher, die parallel geschaltet werden können.

ZIMO empfielt die rechteckigen Miniatur-Lautsprecher mit integriertem Resonanzkörper, auch als "Sugar cubes" bekannt (z.B. LS10X15, LS8X12), die besonders effizient sind (hohe Lautstärke bei kleinem Platzbedarf).

Ansonsten gilt für die Wahl des Lautsprechers: "je größer desto besser". Aber natürlich hängt die Tonqualität auch vom fachgerechten Einbau ab (Resonanzkörper oder luftdichtes Lok-Gehäuse als Resonanzkörper, Öffnungen im Gehäuse, usw.)

MS- und auch FS-Decoder haben einen Soundspeicher von 128 Mbit und mögliche, mischbare Frequenzen von 22 oder 44 kHz.
Standard sind 22 kHz, was einer Wiedergabezeit von 360 Sekunden entspricht (bei 16bit-Sound mit 22 kHz)

Neue Soundprojekte haben eine Auflösung von 16 bit; aber auch bisherige Soundprojekte mit 8 bit klingen mit den MS-Decodern hörbar besser, was an der Anwendung einer Technik zur Interpolation liegt, welche in ZIMO Decodern dank der hohen Rechenleistung des Microcontrollers zur Verfügung steht.