Hallo,
ich bin gerade dabei erste Schritte mit Elektronik zu machen.
Nun möchte ich den Vorwiderstand eines Optokopplers auslegen.
Ich habe eine Spannung per Z-Diode auf 2,7V begrenzt und verwende oben
genannten OK.
Gemäß Datenblatt ist U_f_typ = 1,2V, I_f = 20mA
Der benötige Vorwiderstand des LED wäre demnach wie folgt:
(2,7-1,2V)/0,02 = 75 Ohm
Ist das so richtig wie ich hier vorgehe?
Wären auch 100 Ohm möglich? Das hätte ich nämlich in der Bastelkiste
hier. Dort komme ich auf 15mA Strom.
Danke.
Gruß
Daniel
Daniel schrieb:> Ist das so richtig wie ich hier vorgehe?
Gegenfrage: brauchst du 20mA durch die LED?
> Ich habe eine Spannung per Z-Diode auf 2,7V begrenzt
Wie genau? Gerade solche Niedrigstspannungs-Zenerdioden (das ist noch
keine Z-Diode, die beginnen erst bei 5,6V) haben einen recht hohen
dynamischen Widerstand, so dass die Spannung locker alles zwischen 2,3V
und 3,2V sein kann...
Daniel schrieb:> Der benötige Vorwiderstand des LED wäre demnach wie folgt:> (2,7-1,2V)/0,02 = 75 Ohm> Wären auch 100 Ohm möglich?
Wenn Du vorne weniger Strom reinschickst, kannst Du hinten auch
weniger Strom entnehmen. Es kommt also auf die Auslegung Deiner
gesamten Schaltung an.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Wenn Du vorne weniger Strom reinschickst, kannst Du hinten auch> weniger Strom entnehmen.
Und den entsprechenden wert findest du im Datenblatt unter CTR Current
Transfer Ratio. Wenn die 100% ist und du in die LED 10mA reinlässt, dann
lässt auch der Transistor 10mA durch. Wenn die CTR nur 50% ist, dann
kommen bei 10mA LED-Strom nur noch 5mA durch den Transistor...
Achtung:
die CTR schwankt stark und ist Alterungs- und Temperaturabhängig!
Also der Transistor muss eigentlich keinen hohen Ströme treiben. Er soll
lediglich einen Portpin eines Mikrocontroller auf Masse gegen dessen
Pullup ziehen.
Ich möchte eigentlich nur nicht viel Verzögerung beim Ankunft des
Signals am OK zum einkoppeln am Mikrocontrolller. Da habe ich im
Datenblatt gesehen, dass die rise-time auch vom Strom abhängig ist.
Aber die grudnlegende Berechnung scheint ja so ansich korrekt, zumindest
kamen keine Einwände.
Daniel schrieb:> Also der Transistor muss eigentlich keinen hohen Ströme treiben. Er soll> lediglich einen Portpin eines Mikrocontroller auf Masse gegen dessen> Pullup ziehen.
Dann nimm lieber einen höheren Vorwiderstand. Der OK altert mit höherem
Strom schneller. Ich würde den Strom auf ca. 5 mA begrenzen, dann hält
das Ding so gut wie ewig und lässt immer noch mehr als genug für den
Pullup durch.
> Ich möchte eigentlich nur nicht viel Verzögerung beim Ankunft des> Signals am OK zum einkoppeln am Mikrocontrolller. Da habe ich im> Datenblatt gesehen, dass die rise-time auch vom Strom abhängig ist.
Wieviel Verzögerung ist zuviel? Drück das mal in Zahlen aus und dann
schau im Datenblatt ob das mit diesem OK realistisch ist oder nicht.
Der 357er ist jetzt nicht unbedingt der schnellste. Wenn es jetzt
wirklich schnell sein soll ist der vielleicht die falsche Wahl. Schau
mal z.B. nach dem 6N137 wenn es etwas fixer sein soll.
Generell ist die Ansprechzeit wenn man es genau nimmt egal, ich könnte
die Verzögerung einfach mit der Software als Offset ausbügeln bzw.
korrigieren.
Dennoch komme ich aus der Ansprechzeit Grafik im Datenblatt nicht ganz
klar (siehe Anhang).
Woher kenne ich mein R_L, ist das in diesem Fall der Widerstandswert des
internen Pullups? Sonst hängt nichts am Port des µC, lediglich der OK,
der gegen Masse schaltet und dann ein Input Capture Interrupt auslöst
(Atmega88).
Wie kann ich nun aus dem Datenblatt die Schaltzeit ablesen?
Gruß
Daniel
Daniel schrieb:> Generell ist die Ansprechzeit wenn man es genau nimmt egal, ich könnte> die Verzögerung einfach mit der Software als Offset ausbügeln bzw.> korrigieren.
Also irgendein sehr regelmäßiges Signal.
Lass mich raten: Nulldurchgangserkennung für die Netzspannung?
> Dennoch komme ich aus der Ansprechzeit Grafik im Datenblatt nicht ganz> klar (siehe Anhang).
Schau mal im Datenblatt direkt drunter: "Test Circuit for Response Time"
- daraus wird klar was die einzelnen Werte bedeuten. Wie Du siehst
beziehen sich die Werte alle auf den Ausgang, nicht auf den Eingang. Der
Eingangsstrom oder Widerstand Rd wird nirgends erwähnt.
Daraus kann man entweder lesen daß der Strom am Eingang
vernachlässigbaren Einfluss auf die Schaltgeschwindigkeit hat, oder aber
daß er sehr wohl einen Einfluss hat, der Hersteller das aber
verschleiern möchte - aus was für Gründen auch immer.
Wenn es wirklich wichtig ist also besser mal nachmessen.
Danke Gerd E.
In meine Falle wäre dann aber R_L aus dem Datenblatt (Widerstand
zwischen Collector und VCC) dann der Pullup oder liege ich da falsch.
Dieser liegt ja etwa so um die 80k-100k.
Und hierfür ist das Diagramm (siehe meinem Beitrag zuvor) nicht "groß"
genug.
> In meine Falle wäre dann aber R_L aus dem Datenblatt (Widerstand> zwischen Collector und VCC) dann der Pullup oder liege ich da falsch.
Da liegst Du richtig.
> Dieser liegt ja etwa so um die 80k-100k.
Schau im Datenblatt vom Controller nach, das hab ich nicht im Kopf.
> Und hierfür ist das Diagramm (siehe meinem Beitrag zuvor) nicht "groß"> genug.
Genau. Hier könntest Du mit einem zusätzlichen, externen Pullup also
noch einiges an Geschwindigkeit rausholen. Aber auch hier würde ich
insgesamt nicht über einen Strom von 5 mA durch den Ausgangstransistor
hinausgehen um den OK nicht unnötig zu quälen und Strom zu verbraten.
> Die komplette Schaltzeit ist doch td+tr, erst dann liegt das Signal> sauber am µC-Eingang an, richtig?
Dann ist der µC-Eingang zu 90% auf Low gezogen, also auf 10% von Vcc.
Der µC erkennt es aber bereits ab 30% von Vcc garantiert als Low,
höchstwahrscheinlich aber schon vorher (siehe Datenblatt des Atmegas,
Electrical Characteristics).
Die Zeit zur Erkennung ist also kürzer als td+tr. Um wieviel genau hängt
von Bauteiltoleranzen und Temperaturen ab, Du kannst Dich da also nicht
drauf verlassen und es kann sich mit der Zeit ändern.
Zu td+tr kommt noch die Zeit die zum Anschalten des Eingangs benötigt
wird dazu. Du hast da parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten im
OK-Eingang und der Zuleitung die erst überwunden werden müssen. Auch der
Schalter, der den OK-Eingang treibt, wird seine Zeit zum Einschalten
benötigen. Im Vergleich zur Schaltzeit des OK dürfte das aber zu
vernachlässigen sein.
Du merkst schon: wenn das Timing richtig präzise sein muss, ist so ein
einfacher OK nicht unbedingt die beste Lösung. Aber für viele
Anwendungen ist es eben ausreichend genau genug.
