digital signal från optokopplare förvrängd..?
Re: digital signal från optokopplare förvrängd..?
Ja, då var det dags att återuppta en gammal tråd som aldrig fick någon lösning.
Utgångspunkten var denna:
(Orsaken till att PNP-transistorn finns där är att den ska kunna driva upp till 20 st optokopplare samtidgit så småningom.)
Jag hade problem med väldigt mycket fördröjda signaler, särskilt på uppåtflank från optokopplaren. I höstas köpre jag ett oscilloskop och idag (äntligen) plockade jag fram mitt gamla projekt ur garderoben och började mäta.
Jag hade satt dit en EL817 utan att resultatet blev mycket bättre än för 4N35. Jag bytte nu tillbaks till 4N35 för att kunna koppla in ett motstånd på basen för att laddningen på basen ska kunna ladda ur snabbt. Ett 300K motstånd till jord gjorde susen, och kollektormotståndet satte jag till 2350 ohm.
Jag testade optokopplaren med en ström på strax under 2 mA på ingången i 104µS pulser med 104µS mellanrum (eller rättare sagt - jag skickade en ström med 0x55 med en stopbit vid 9600 BAUD).
Äntligen fick jag ett acceptabelt resultat. fördröjning på neråtflank: 5 µS (50% av 5V) och uppåtflank 7 µS (50%)... Jag var ganska nöjd med det och tror att UART:en ska komma att fungera nu.
Slutsats: 4N35 med basmotstånd är alltså snabbare och får brantare flanker än t.ex EL817 eller 4N25 utan basmotstånd. Ungefär 300K verkade vara passande. (lägre motstånd gav brantare flank men då bottnade intr transistorn och jag fick 2-3 volt istället för 0.5 volt ut). Jag får väl därmed anse problemet löst då 7µS-5µS = 2µS är helt inom marginalen för att klara 9600 BAUD.
Möjliga återstående problem: om 4N35 varierar mycket i CTR mellan olika exemplar kanske man får justera kollektormotståndet individuellt? CTR sjunker också rejält vid höga temperaturer.
Ytterligare en observation: om jag vill ha ännu brantare flanker kan jag välja att inte bottna transistorn i optokopplaren. Databladen visar tydligt att en bottnad transistor är mycket långsammare på att återhämta sig. Men att få transistorn att inte bottna och samtidigt få en tydlig utsignal är lite problematiskt eftersom CTR (förstärkningsfaktorn) varierar så kraftigt att man inte kan räkna ut när den bottnar eller ej vid en viss ström. Ett alternativ är att byta ut kollektormotståndet (som går till +5V) mot en zenerdiod på t.ex. 2,7 volt(!) och låta optokopparen bestämma strömmen helt på egen hand. Det betyder att transistorn aldrig kommer att bottna utan det lämnas en spänning över C-E på ca 2.3 volt oavsett kollektorström. Utspänningen får sedan friseras på något vis för att passa 5V logik, t.ex. med en PNP-transistor. Jag har dock inte testat detta och vet inte hur mycket (µS) man vinner på det.
Utgångspunkten var denna:
(Orsaken till att PNP-transistorn finns där är att den ska kunna driva upp till 20 st optokopplare samtidgit så småningom.)
Jag hade problem med väldigt mycket fördröjda signaler, särskilt på uppåtflank från optokopplaren. I höstas köpre jag ett oscilloskop och idag (äntligen) plockade jag fram mitt gamla projekt ur garderoben och började mäta.
Jag hade satt dit en EL817 utan att resultatet blev mycket bättre än för 4N35. Jag bytte nu tillbaks till 4N35 för att kunna koppla in ett motstånd på basen för att laddningen på basen ska kunna ladda ur snabbt. Ett 300K motstånd till jord gjorde susen, och kollektormotståndet satte jag till 2350 ohm.
Jag testade optokopplaren med en ström på strax under 2 mA på ingången i 104µS pulser med 104µS mellanrum (eller rättare sagt - jag skickade en ström med 0x55 med en stopbit vid 9600 BAUD).
Äntligen fick jag ett acceptabelt resultat. fördröjning på neråtflank: 5 µS (50% av 5V) och uppåtflank 7 µS (50%)... Jag var ganska nöjd med det och tror att UART:en ska komma att fungera nu.
Slutsats: 4N35 med basmotstånd är alltså snabbare och får brantare flanker än t.ex EL817 eller 4N25 utan basmotstånd. Ungefär 300K verkade vara passande. (lägre motstånd gav brantare flank men då bottnade intr transistorn och jag fick 2-3 volt istället för 0.5 volt ut). Jag får väl därmed anse problemet löst då 7µS-5µS = 2µS är helt inom marginalen för att klara 9600 BAUD.
Möjliga återstående problem: om 4N35 varierar mycket i CTR mellan olika exemplar kanske man får justera kollektormotståndet individuellt? CTR sjunker också rejält vid höga temperaturer.
Ytterligare en observation: om jag vill ha ännu brantare flanker kan jag välja att inte bottna transistorn i optokopplaren. Databladen visar tydligt att en bottnad transistor är mycket långsammare på att återhämta sig. Men att få transistorn att inte bottna och samtidigt få en tydlig utsignal är lite problematiskt eftersom CTR (förstärkningsfaktorn) varierar så kraftigt att man inte kan räkna ut när den bottnar eller ej vid en viss ström. Ett alternativ är att byta ut kollektormotståndet (som går till +5V) mot en zenerdiod på t.ex. 2,7 volt(!) och låta optokopparen bestämma strömmen helt på egen hand. Det betyder att transistorn aldrig kommer att bottna utan det lämnas en spänning över C-E på ca 2.3 volt oavsett kollektorström. Utspänningen får sedan friseras på något vis för att passa 5V logik, t.ex. med en PNP-transistor. Jag har dock inte testat detta och vet inte hur mycket (µS) man vinner på det.
Re: digital signal från optokopplare förvrängd..?
Mindre värden på kollektormotståndet ger snabbare stigtid, antagligen på grund av någon kapacitans i transistorn. >2k verkar mycket. Jag använder 330 ohm till lysdioden och 500ohm på kollektorn. Fast min optokopplare saknar anslutning till basen, kanske ger kombinationen basmotstånd och högre kollektormotstånd bättre tider.
EDIT: Efter att ha studerat databladet för 4n35 ser jag att du lyckats bra med kretsen.
EDIT: Efter att ha studerat databladet för 4n35 ser jag att du lyckats bra med kretsen.
Re: digital signal från optokopplare förvrängd..?
problemet är att jag vill till varje pris spara ström. så helst inte allt för lågohmigt. Sen om jag går ner under 1k så drar den inte helt ner eftersom jag har ganska låg ström på lysdioden.
Re: digital signal från optokopplare förvrängd..?
Ah, jag förstår. Databladet verkade rekommendera att justera lysdiodsmotståndet för att få 2mA kollektorström, vilket ju är fallet med ca 2,5k och 5V, så det är ju bra. 300k basmotstånd ger den längsta flanktiden vid påslag enligt databladet jag läste (från Fairchild). Det är antagligen anledningen till att flankerna blivit så symmetriska. Verkar helbra tiderna du fått till.
Bit-perioden vid 9600 kbps är ju 104 us, så 2 us asymmetri kan inte ge korrupt data tror jag. Mina optokopplare har > 15us assymetri och det har fungerat med inbyggda UARTs.
Bit-perioden vid 9600 kbps är ju 104 us, så 2 us asymmetri kan inte ge korrupt data tror jag. Mina optokopplare har > 15us assymetri och det har fungerat med inbyggda UARTs.
