"Best-practice" för koppling mellan digitala kretsar?

[Icecap]

Jag ser att du använder samma GND så om du inte drar ledningarna alldeles tokigt är optokopplarna helt onödiga!

[Klas-Kenny]

Helt onödiga är de väl inte, de förhindrar ju att det vid fel kommer 5v till ingångarna på Si9986, eller tänker jag fel?
Jag tänkte bara att jag måste ändå ha någon typ utav transistor för att konvertera signalspänningen, och då kan jag lika gärna använda optokopplare för att skydda lite extra.

I och för sig, jag har inte kollat i databladet om Si9986 kanske klarar lite högre spänning på ingångarna än Vdd, får kolla så fort jag sitter vid en dator.

[Icecap]

Det som kan bli problemet är nog om drivkretsarna dör och skickar tillbaka spänningen från motordrivningen till µC'n.
Jag har ingen aning om vilken ström Si9986 drar på ingången men är det försumbart räcker det mycket långt med ett motstånd mellan, värdet beror på hastigheter och ström.

[Klas-Kenny]

Databladet säger max 1µA på ingångarna

Den klarade dock inte mer än 0,3V över Vdd på ingångarna, så det går inte köra direkt.

Kan vara värt att nämna, batteriet är ett encelligt LiPo, så 3,8-4,2V (stänger av när det går under 3,8V för att undvika djupurladdning samt Si9986 klarar inte under 3,8V) kommer den spänningen att ligga på.

[jesse]

Om vi återgår till ursprungsfrågan... så handlar det om att alla strömmar i kretsen ska ha så korta loopar som möjligt.

Exempelvis de röda slingorna är strömmar som kan generera störningar om de blir för stora... Om man vill att en sådan ström ska gå en lång sträcka skall till och från-strömmen gå precis intill varandra parallellt, inte gå på olika sidor av kretskortet:

[Icecap]

Det är synnerligt enkelt att göra en nivå-omvandling som ser till att drivningen av logiska signaler sker med rätta nivåer. I detta fall där µC tydligen drivs med en högre VDD än Si9986, detta kan enkelt lösas med en transistor och två motstånd per signal.

5V-utgången kopplas till emitter på en NPN-transistor. Basen kopplas till Vbat via ett motstånd på kanske 10k och på kollektorn tas signalen ut till Si9986. Montera även ett pull-up motstånd mellan kollektorn och Vbat, 4,7k borde fixa biffen.

[jesse]

Nivåomvandlare behövs väl inte alls?
Ett motstånd i serie bara, så begränsas strömmen och spänningen på ingången.
Om du inte måste invertera signalen förstås.

[sodjan]

Ett ensamt motstånd begränsar aldrig någon spänning, om
det inte finns någon väldefinierad ström med i bilden också.
Ett motstånd utan ström har samma spänning i båda ändar.
Två motstånd (spänningsdelare) fixar det däremot,
förutsatt att in och ut spänningarna är stabila.

[Klas-Kenny]

Jesse: Bra tips!

Icecap: Det där var en ny koppling för mig... Hur blir det egentligen, transistorn fungerar då som en likriktare med lågt spänningsfall, eller?

Finns det några nackdelar att använda optokopplare istället för transistorer i mitt fall? Förutom kostnaden, men den är väldigt försumbar då det är en one-off med en bra bit kvar till satt budgettak.
Jag tycker i alla fall att det känns bra att isolera de två sidorna ifrån varandra..

Jesse igen: Invertera signalen behövs inte, eller snarare BÖR inte göras, och är inte gjort så som jag ritat nu. Men bara ett motstånd duger ju inte när det gäller TTL... Det krävs som Sodjan säger, två motstånd som en spänningsdelare, men det fungerar inte särskilt bra då Vbat varierar en bit.

[Icecap]

Nej, den fungerar som en emitterkopplat förstärkare. Den ger "ingen" strömförstärkning men hög spänningsförstärkning.

Man kan även se den som en switch: när basen är kvar på den låga VDD kommer transistorn att vara av vid en insignal på låga VDD och över. Då kommer pull-up motståndet att styra nivån.

När emittern styrs med en '0' kommer transistorn att slå på och driva kollektorn till GND.

Kan såklart användas till att omvandla 3V till 5V signaler också.

[jesse]

Jag tänkte som så att det nog räcker med ett motstånd. Den backvända dioden som är inbyggd på ingången och som leder till VCC leder ju precis så mycket ström att den får sitt önskade spänningsfall dvs 0.3 volt. Och därmed är spänningskravet uppfyllt. Man väljer bara ett motstånd tillräckligt stort så att strömmen genom dioden inte blir för hög.

[sodjan]

Ah, var det så menade.

En design bör aldrig bygga på eller inkludera skyddsdioderna.
De finns där för att skydda kretsen och normalt finns det ingen
funktionsgaranti för kretsen för övrigt samtidigt som dioderna leder.

Nu vet jag inte hur just denna krets är funtad, jag kan inte hitta
något om några skyddsdioder alls...

[Klas-Kenny]

Icecap: Aha!
Smidig lösning, alltid kul att lära sig nya vis att använda transistorer också

Vid närmare eftertanke känns det faktiskt bättre att använda den transistor-lösningen än optokopplare, om inte annat blir det snyggare på kretskortet, och roligare att löda

Postar schemat nu för att försäkra mig om att jag inte missuppfattade kopplingen:

Schema.JPG

Så som jag förstått att det ska fungera bör det vara korrekt, men man kan aldrig vara för säker.

Förresten, jag tycker att schemat ser kladdigt ut vid transistorerna, men jag kommer inte på något bättre sätt att rita.. Tips mottages gärna!

Edit: Skulle det förresten inte vara en god idé att montera EMI-filter vid utgångarna till motorerna, i och med att de ska lämna jordplan mm. genom skruvplint?

[ie]

Basen kopplas till Vbat via ett motstånd på kanske 10k

Borde inte basen kopplas till Vcc? Om Vbat överstiger Vcc med ca 1V kommer transistorna att leda öven om utgången är hög, alt via de inbyggda skyddsdioderna (om det finns sådana).

[sodjan]

Bara för att förtydliga lite...
Vilken är rellationen mellan Vcc och Vbat?
Normalt är Vcc genererad via an stabb från Vbat, men å
andra sidan så var väl Vcc högre än Vbat i just detta fall (?).
För att förtydliga så borde schemat även visa detta.