Hjälp med skitenkel koppling, står still i skallen - LÖST!

[JimmyAndersson]

En annan variant, men med PNP-transistor för att slippa att T2 (i förra versionen) drar onödig ström när TX är 0V:

Kod: Markera allt

          5V
          |
          +---------+
          |         |
          |         |
         10k        |
          |         +
          |     b |/ e
          +-------|     PNP
          |       |\
         470        |c
          |         |
        |/         220
  TX ---|           |
        |\          +-------------- Till MIDI (IN. Pin 5)
          |         
          +------------------------ Till MIDI (GND. Pin 2)
          |
         GND

10k-motståndet kanske man får ändra.
Den här går som lägst ner till ca 150mV, men strömmen är så låg att lysdioden i optokopparen inte kommer tändas.

[Wedge]

Hmm... nu blev det fel...Det kommer inte att gå nån ström genom den kopplingen. MIDI-logik sänker ström mot jord genom pinne 5.
Och pinne 2 är skärm i MIDI-kontakten. Optokopplarens andra ben går genom pinne 4.

I figuren: Byt "Pin 5" mot "Pin 4", och "Pin 2" mot "Pin 5". Dessutom ska det sitta ett 220-Ohmsmotstånd mellan f.d Pin 2 (dvs Pin 5) och jord också.

Eller så är hela inverteringskonceptet fel... då går det att dra in MIDI direkt till där röda lysdioden satt.

[JimmyAndersson]

Åh, du har ju helt rätt i att den kopplingen inte kan sänka till GND. Så duum jag är
(Man borde inte skriva inlägg när man är akut kaffe-sugen..)

Såhär blir det ja:

Kod: Markera allt

          5V
          |
          +---------+
          |         |
          |         |
         10k        |
          |         +
          |     b |/ e
          +-------|     PNP
          |       |\
         470        |c
          |         |
        |/         220
  TX ---|           |
        |\          +-------------- Till MIDI IN (Pin 4)
          |         
          +-----220---------------- Till MIDI IN (Pin 5)
          |
         GND

Ditt förslag på ändring fungerar ju, men om man ska följa MIDI-standarden
så är det ju bättre att använda mitt förra schema och stoppa in optokopplaren
mellan 220 Ohms motståndet och T2 collektor.
Nackdelen är som sagt att T2 kommer förbruka lite ström hela tiden.

Såhär alltså:

Kod: Markera allt

          5V
          |
          +--------220--------- Till MIDI IN (Pin 4)
          |         
          |         
          |         +---220---- Till MIDI IN (Pin 5)
         10k        |
          |         +
          |     b |/ c
          +-------|    T2
          |       |\
         470        |e
          |         |
        |/          |
  TX ---|           |
        |\          |
          |         |
          +---------+
          |
         GND

"Eller så är hela inverteringskonceptet fel... då går det att dra in MIDI direkt till där röda lysdioden satt."

Egentligen ja. Man kan ju börja att testa det och gå vidare om det inte fungerar.

[hanzibal]

Vid snabb test såg det konstigt ut i skopet vilket är konstigt eftersom det i teorin skall funka med det senare schemat.

Jag skall natta kidsen nu men återkommer troligen senare ikväll när jag hunnit testa lite mer. Tror nästan jag kopplar in den på digitalpianot, dess MIDI skall ju vara väl skyddad sett till de scheman för MIDI-in som jag kollat på.

[hanzibal]

Såhär ser det ut när jag sätter 10k där LED:en satt och sedan mäter mellan A och jord:

5V_10k_A.JPG

10k verkar vara ett bra värde, får då en relativt låg dal på ca 640mV enligt bilden ovan. Detta kan väl stämma med min tolkning av hur LED:en varit kopplad från början?

När jag sedan hakar på resten enligt JimmyAnderssons senaste kopplingsschema så mäter jag 5V konstant mellan pinne 5 och 4. Är detta mycket märkligt eller beror det på att T2 alltid är öppen eftersom det alltid står minst 640mV på basen?

Frustrerande att jag inte får rätt på det, det ser så enkelt ut när man ser signalen A i skopet.
Snart skaffar jag en OP/komparator som göra jobbet.

[JimmyAndersson]

Oj, här har ingen svarat och jag har varit och jobbat på teatern. Nåja, nu är jag tillbaka.



"Detta kan väl stämma med min tolkning av hur LED:en varit kopplad från början?"

Jepp, det tycker jag.




5V hela tiden kan bero på de 640mV.
Vad använder du för transistorer?
Eventuellt kan du behöva öka 10k-motståndet.

Spänningen på punkten A förändras ju beroende på hur mycket ström man plockar ut.
Jag räknade ut att när du lägger till min koppling (med T2 mm) så är det som om
du bara hade spänningsdelaren, men ändrade 10k-motståndet till ett 4,3k.

edit: Nu blev jag fundersam. Antingen blev det 4,53 eller 4,35. Jaja, nånstans där.

[hanzibal]

Tack för nya tips!

Jag använder BC547(BC557 i PNP-fallet) och de är väl rätt standard för den här typen av tillämpningar tror jag. Verkar stämma att T2 står öppen hela tiden, jag ligger ganska nära de Vbe = 720mV där transistorn öppnar (om jag tolkar databladet rätt).

Hade tänkt behålla 10k och spänningsdela ner lägsta bas/emitter-spänningen (A) från 640mV till kanske en tredjedel, då skall det ju funka men känns som en ganska klumpig lösning. Kan först testa ditt förslag med 4k7 (det enda jag har i häradet) men tycker man borde öka motståndet för att få ner A-spänningen vid spänningsdelning med 470-motståndet.

Om vi säger att man vill ha 100mV på A och och approximerar R ~ R + 470 samt diod-späningsfallet över transistorn = 0V så får man att (5 * 470) / R = 0,1 vilket ger R = (5 * 470) / 0.1 = 2350 / 0.1 = 2350 * 10 ~ 20k vilket verkar logiskt. Ett ännu större R skulle nog resultera i att basströmmen blir för låg. Man kanske inte kan försumma spänningsfallet?

Nåja, jag skall testa så får vi se...återkommer!

[MiaM]

Sätt tillbaka 10k-motståndet.
Punkt A går till basen på en annan transistor (jag kallar den för T2).
+5V till ett annat 10k-motstånd och vidare till T2 collektorn.
GND till T2 emittern.
Den nya utgången blir på T2's collektor.

Jag skulle vända på steken såhär:

Välj en PNP-transistor istället för en NPN-transistor för T2. Basen på T2 till punkten A.

Välj "10k-motståndet"s värde så att det blir lagom mycket basström i T2 när T1 leder. Med 5V in, kanske 0,2V kollektor-emitterspänningsfall i T1 och 0,6V bas-emitterspänning i T2 blir det 5-0,2-0,6=4,2V över 470ohm-motståndet. Det ger en ström genom det motståndet på knappt 9mA. Om du vill ha t.ex. 1mA basström över T2 så behöver alltså ca 8mA brännas bort i "10k-motståndet", och det över ca 0,6V. Om jag räknar rätt så bör "10k-motståndet" vara på ca 75 ohm. Det är ett E24-standardvärde men det borde vara okej med 68 eller 82 ohm. OBS, 1mA basström "gissade" jag mig till här.

Jag skulle nog börjat med en trimpot på 100-200 ohm som "10k-motståndet" och provat vilket värde som ger bäst vågform ut från T2. Lämplig basström till T2 beror på hur mycket ström som ska gå genom T2.

T2's emitter till +5V, lämpligt motstånd från T2's kollektor till jord. Motståndet mellan kollektor och jord beror på vad som ska drivas, framförallt långa ledningar med hög kapacitans kräver ett relativt lågohmigt motstånd.

Denna krets blir inte superbra för gamla TTL-ingångar (eftersom de är sugna på att ha bra nollor men ettorna är inte lika känsliga) men borde funka fint att driva t.ex. CMOS-ingångar.


OBS, tänk på att om kretsen är tänkt att driva en indikerings-LED så kanske den avsiktligt pajar vågformen för att ge bättre ljusstyrka och mindre variationer beroende på hur datat ser ut, så att LED'en mer indikerar "signal eller inte signal". Fast det hade du kanske redan mätt upp och konstaterat att så inte är fallet?

[hanzibal]

@MiaM: Testade nu med T2 som PNP och satte "10k" = 100 ohm (blev inte bra 68 och 82). När jag då mäter mellan T2-kollektorn och jord får jag ett fint pulståg 0 - 5V som följer Tx (d.v.s. ej inverterad). Mycket bra.

Men när Tx slutar sända (5V konstant) så faller T2-kollektorn ner till noll och det vill jag ju inte.

EDIT: Mitt uttalande ovan stämmer ej, jag lyckades nog få något om bakfoten här, återkommer när jag testat mer.

[hanzibal]

Med en PNP så som MiaM föreslog får jag en inverterad signal så med ytterligare en PNP efter den får man en rättvänd signal relativt Tx och det var ju det jag vill ha. Så här blir det alltså:

A.JPG

Men två PNP i följd borde väl kunna ersättas med en NPN så nu skall jag testa JimmyAnderssons förslag.

[Bittämjaren]

En upplysning
LEDen inuti optokopplaren brukar ha ett spänningsfall på c:a 1,1V när den lyser, så när spänningen är nere någonstans på 0,8V så lyser den inte alls, kan vara bra att tänka på när ni diskuterar restspänning och annat.

[hanzibal]

Ja, i fallet ovan tänkte jag ersätta det högra 10k-motståndet med 220 ohm i serie med "mottagarens" optokopplare och då kommer man ju över 0,8V med råge.

En iakttagelse: I många MIDI-scheman ser man två inverterare i följd som t.ex. nedan (här realiserade med en NAND). Vad är egentligen poängen med det - är det någon slags buffert eller vad?

[MiaM]

Jag skulle nog behållt R3 och Q1 som i schemat men ersatt R1, R2 och Q2 med en NPN-koppling, fast det är smaksak. Om du ska driva en ingång som har LS- eller HCT-logiknivåer så är NPN-kopplingen kanske bättre. För HC, 40xx och annat med CMOS-nivåer så kvittar det.


Vad gäller kopplingen på sista bilden med 74LS00 så är det väl dels ett exempel på "tar vad man har" och dessutom dels ett exempel på att man belastar föregående stegs utgång lite extra för att få enklare kretskortslayout. Egentligen är det signaltekniskt bättre att låta ena ingången på varje NAND gå till +5V (eller om man har OR/NOR-grindar låta ena ingången gå till jord) istället för att koppla ihop ingångarna. Här kvittar det säkert, men åtminstone pin 13 (en ingång på den övre vänstra grinden i schemat) sitter ju precis invid pin 14 (+5V)...

[hanzibal]

Testade den andra koppligen också men fick inte till det så har bestämt mig för att köra enligt schemat, d.v.s med 2 x NPN - mycket snyggare än mitt första alster vill jag lova.

Angående MIDI-schemat:
När du skriver "tar vad man har" menar du då att man tagit en NAND istället för en inverterare? Det kan jag förstå men jag förstår inte varför man skall ha inverterare överhudtaget, jag menar !!x är ju x. Antar att man kan motivera det senare med som du skriver "...belastar föregående stegs utgång lite extra för att få enklare kretskortslayout" men jag hänger inte med - hur menar du?

[Nerre]

Nej, man tar två inverterare i serie för att få en buffert, eftersom man ofta har såna till övers men kanske inte rena buffertar.

Och man använder NAND som inverterare eftersom de är vanligare än rena inverterare.

Det där med att lasta extra handlade väl om att man kopplar ihop bägge ingångarna. Men nu är det väl TTL? Och då drar en ingång inget när den har hög nivå (ingången är ju normalt en emitter på en multiemitter-transistor). Så därför tror jag att det är en vettigare lösning faktiskt att koppla ihop dem.

För CMOS är det kanske annorlunda.