Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADUM5400 (Optokoppler) läuft nicht korrekt


von Frank S. (Gast)


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Hey,
ich möchte über den Parallel Port (testweise) galvanisch getrennt 
Signale an den PC senden.

Dazu habe ich mir den ADUM5400 (Datenblatt im Anhang) ausgesucht. Nun 
erwarte ich ja am isolierten Ausgang 5V, habe stattdessen aber nur 3,7V 
und zudem auch noch recht stark verrauscht (wobei, da ich alles nur 
zusammengelötet habe, kann ich mir das Rauschen daher noch  irgendwie 
erklären..).

Außerdem reagiert bspw. Port A am Ausgang (also auf der isolierten Seite 
zum externen PC/EEG hin) zwar auf eine Veränderung am Eingang,
aber nicht zeitgenau bzw. sehr träge.
Bspw habe ich am Eingang folgendes Signal:

0-100 ms: low
100-200ms: high
200-300ms: low
300-400ms: high

Das Resultat am Ausgang ist aber: 100-400ms high.

Anbei habe ich mal zwei Schaltungsbeispiele hochgeladen, wie ich es 
versucht habe..

Woran kann es liegen? Was mache ich falsch?

Gruß,
Frank S.

von spess53 (Gast)


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Hi

Wo sind die Kondensatoren zwischen Viso und GNDiso?

MfG Spess

von Frank S. (Gast)


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Ups, vergessen einzuzeichnen. Habe ich aber drin. 100nF und 10uF.

von Olaf B. (omb)


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Welche Spannung liegt denn zwischen VISO und GNDISO an? Kommen da 5V 
raus? Die Kondensatoren müssen sehr nah an den Anschlüssen des ICs sein 
<2mm (siehe Seite 12). Bei den hohen internen Schaltfrequenzen kann eine 
lange Zuleitung schon große Auswirkungen auf die Funktion haben.


P.S. Das ist auch kein Optokoppler, sondern ein induktiver Koppler.

von Frank S. (Gast)


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Leider nein, wie beschrieben kommen da leider nur 3.7V raus, und das 
stark verrauscht (ca. +-0.4V).

Die Kondensatoren habe ich wirklich direkt an die Füße gelötet. Das sind 
maximal 3mm. Kann mir nun nicht vorstellen, dass der eine Millimeter 
wirklich alles zerschießt. Aber da seid ihr die erfahreneren.

Also primär gehts nun erstmal darum, ob ich von der Schaltung her 
wirklich alles "korrekt" gemacht habe. Notfalls ätze ich mal eine 
Testplatine, auf der dann alles noch enger beieinander ist. Aber wäre 
natürlich schade um den Aufwand, um danach zu erfahren, dass ich etwas 
Grundliegendes übersehen habe.

Generell schwingt meine ganze Platine (es ist eben alles voller kleiner 
Kupferlackdrähte; ich habe noch andere Schaltungen mit am atmega) schon 
ziemlich. Vielleicht haut das den ADUM raus...
Gibt es gegen dieses Schwingen eine Lösung? Dann würde ich das 
vielleicht erstmal versuchen zu beheben..

Gruß,
Frank S.

von Otto (Gast)


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Welche Funktion hat VDDL - war das nicht 3, 3/5V?

von hans (Gast)


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Hallo frank, der ADUM5400 arbeitet intern mit taktfrequenzen über 
200MHz. Bitte check die ADI website hinsichtlich layoutempfehlungen. Ein 
"freifliegender" aufbau mit diesem baustein ist nicht empfehlenswert. 
Wenn du unbedingt bei dem draht-aufbau bleiben möchtest, nimmst du 
besser keinen icoupler, obwohl er natürlich wegen seiner internen 
galvanisch getrennten stromversorgung super interessant ist.
Viel erfolg!
Hans

von Frank S. (Gast)


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Otto schrieb:
> Welche Funktion hat VDDL - war das nicht 3, 3/5V?

Seite 3 oben:
All typical specifications are at TA = 25°C, VDD1 = 5.0 V, VISO = 5.0 V.

Daraus schließe ich mal, dass 5V am Ende auch anliegen.

hans schrieb:
> Bitte check die ADI website hinsichtlich layoutempfehlungen. Ein
> "freifliegender" aufbau mit diesem baustein ist nicht empfehlenswert.
> Wenn du unbedingt bei dem draht-aufbau bleiben möchtest, nimmst du
> besser keinen icoupler, obwohl er natürlich wegen seiner internen
> galvanisch getrennten stromversorgung super interessant ist.

Ok, also ätze ich mir dann mal eine Testplatine. Das sollte dann also 
zumindest schoneinmal besser laufen.

Blöde Frage noch:
Ich habe ja zwei Schaltplanbeispiele hochgeladen. Welcher ist denn nun 
korrekt? Ich kann das leider ja nun schlecht mit dem Drahtaufbau 
ausprobieren... :/

Es wäre schon klasse, wenn ich den iCoupler ans laufen bekommen würde, 
aber ansonsten bin ich über jede Alternative auch froh. Ich möchte eben 
letztendlich erstmal einen Parallel Port damit ansprechen...
Wenn jemand also noch einen Optokoppler kennt, der 1-4 Kanäle besitzt 
und mit dem ich aber auch den LPT ansprechen kann, immer her damit!

Gruß,
Frank S.

von Achim S. (Gast)


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Frank S. schrieb:
> Ich habe ja zwei Schaltplanbeispiele hochgeladen. Welcher ist denn nun
> korrekt? Ich kann das leider ja nun schlecht mit dem Drahtaufbau
> ausprobieren... :/

Der Unterschied zwischen beiden Schaltungen ist R1? Der Ausgang braucht 
keinen Pullup, die erste Variante des Schaltplans ist also ok.

Frank S. schrieb:
> Es wäre schon klasse, wenn ich den iCoupler ans laufen bekommen würde

das funktioniert meiner Erfahrung nach im "Normalfall" problemlos. Ich 
würde an deiner Stelle nochmal nachprüfen, ob da nicht irgendwo ein 
Lötspratzler sitzt, mit dem du den DCDC-Wandler überlastest (oder 
sonstwas in der Beschaltung der Ausgangsseite, das zu viel Strom aus 
V_iso zieht).

von Frank S. (Gast)


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Ok, vielen Dank!
Probiere ich heute mal direkt aus.

Gruß,
Frank S.

von Frank S. (Gast)


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Hi,
den Thread muss ich leider nochmal rauskramen.
Ich habe nun den ADUM5400 auf einer selbstgeätzen Platine aufgebaut und 
habe immer noch ein Problem (das 5V Problem hat sich nun auf jeden Fall 
schonmal gelöst):
Wenn ich eine Spannung an einem Pin des ADUM anliegen lasse, dann ist 
die andere Seite auch auf High - so, wie es eben soll. Wenn ich 
allerdings die Spannung wieder auf Low setze, reagiert er sehr träge mit 
ca. 25ms Verspätung.

Woran kann das liegen?

Hat jemand vielleicht einen anderen Vorschlag/Bauteil, wie ich (bspw. 
als Test) den Parallel Port ansteuern kann, aber eine galvanische 
Trennung habe?

Gruß,
Frank S.

von Achim S. (Gast)


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Frank S. schrieb:
> (das 5V Problem hat sich nun auf jeden Fall
> schonmal gelöst):

na das ist doch schon mal ein Fortschritt. Jetzt zum verbleibenden 
Problem:

Frank S. schrieb:
> Wenn ich
> allerdings die Spannung wieder auf Low setze, reagiert er sehr träge mit
> ca. 25ms Verspätung.

kommt am Ausgang nach 25ms eine steile Flanke, oder kriecht der Ausgang 
innerhalb von 25ms von High auf Low? Wie hast du die Masse deines 
Messgeräts (Oszi) bei der Messung mit den Bezugspotentialen deiner 
Schaltung (GND, GND_ISO) verbunden? Am besten wär's, wenn du einen 
Screenshot des Oszis zusammen mit einer Beschreibung des Messaufbaus 
hier reinstellen könntest.

von Frank S. (Gast)


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Anbei schonmal das Bild. Bitte nicht lachen, ich bin noch neu in dem 
Geschäft :p Das war mein ertstes nicht-DIL Gehäuse...

Ja, beide Flanken sind steil.

Den galvanisch isolierten Output GND habe ich an ein paar Pinheads 
gelegt, damit ich die später leicht verbinden (und an ihnen messen) 
kann. An diese GND Pinheads habe ich GND vom Oszi gelegt.

Die Ausgänge des ADUMs legen ebenfalls auf den Pinheads. Einen davon 
habe ich logischerweise dann an den Oszi angeschlossen.

In Datenblatt steht, dass der Abstand der Kondensatoren maximal 2mm sein 
darf. Das ist für mich nun leider nicht realisierbar. WIe man sieht, ist 
das eher 7mm. Enger kann ich aber einfach nicht bauen, so lange ich 
keine SMD-Bauteile verwende. Blöde wäre es, wenn der Fehler an dieser 
Stelle liegt...

von Otto (Gast)


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Löt die Kondensatore so kurz wie möglich direkt an die Pins, um diese 
als Fehlerursache ausschließen zu können

von Frank K. (fchk)


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Dann nimm doch SMD-Bauteile. Wo ist das Problem?

fchk

von Falk B. (falk)


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@ Frank S. (Gast)

>In Datenblatt steht, dass der Abstand der Kondensatoren maximal 2mm sein
>darf.

Naja, man muss nicht alles übertreiben.

> Das ist für mich nun leider nicht realisierbar. WIe man sieht, ist
>das eher 7mm.

Das funktioniert auch.

>keine SMD-Bauteile verwende. Blöde wäre es, wenn der Fehler an dieser
>Stelle liegt...

eher unwahrscheinlich.

von Achim S. (Gast)


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Frank S. schrieb:
> In Datenblatt steht, dass der Abstand der Kondensatoren maximal 2mm sein
> darf. Das ist für mich nun leider nicht realisierbar. WIe man sieht, ist
> das eher 7mm. Enger kann ich aber einfach nicht bauen, so lange ich
> keine SMD-Bauteile verwende. Blöde wäre es, wenn der Fehler an dieser
> Stelle liegt...

Man hätte im Prinzip die Keramikkondensatoren um 90° drehen können um 
kürzere Verbindungen zu erhalten. Aber das obere Pärchen der 
Versorgungspins V_IOS/GND_ISO ist auch so schon ganz vernünftig 
kapazitiv abgestützt. Beim unteren scheint der GND_ISO schon einen etwas 
langen Weg auf der bottom-Lage zu nehmen, ehe er am Kondensator endet. 
Hier könnte man zur Not noch einen 0805 Keramikkondensator an die Pins 
des IC löten.

Die Verbindung von VDDL kann ich auf dem Foto nicht eindeutig erkennen, 
aber die ist schon vorhanden, oder?

Frank S. schrieb:
> Den galvanisch isolierten Output GND habe ich an ein paar Pinheads
> gelegt, damit ich die später leicht verbinden (und an ihnen messen)
> kann. An diese GND Pinheads habe ich GND vom Oszi gelegt.

Um die 25ms Verzögerung zu messen musst du ja ein Signal auf beiden 
Seiten des ICs abgreifen. Eine Probe muss also mit dem GND-Clip auf GND, 
die andere Probe mit dem GND-Clip auf GND_ISO. Hast du das so gemacht? 
Das hebt zwar (für die Dauer der Messung) die galvanische Trennung auf, 
aber nur so kannst du beide Signale sauber bewerten. Würde mich 
interessieren, wie die Signale dann aussehen.

von Frank S. (Gast)


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Die Verbindung zu VDDL ist vorhanden. Beim Aufbau der Kondensatoren habe 
ich mich an das Datenblatt gehalten. Der obere GND_ISO liegt direkt am 
Kondensator, der untere GND_ISO hat einen längeren weg, da gebe ich dir 
Recht. Ich hätte nun gedacht, dass das nicht so viel ausmacht.

Achim S. schrieb:
> Um die 25ms Verzögerung zu messen musst du ja ein Signal auf beiden
> Seiten des ICs abgreifen. Eine Probe muss also mit dem GND-Clip auf GND,
> die andere Probe mit dem GND-Clip auf GND_ISO. Hast du das so gemacht?
> Das hebt zwar (für die Dauer der Messung) die galvanische Trennung auf,
> aber nur so kannst du beide Signale sauber bewerten. Würde mich
> interessieren, wie die Signale dann aussehen.

Die Zeitverzögerung zwischen zwei Pins habe ich noch gar nicht 
gemessen.
Es ist eher so, dass ich 100ms einen Pin auf "high" schalte und ~125ms 
der Pin_ISO auf high liegt.

Das was du vorgeschlagen hast, habe ich aber auch gerade versucht.
Probe 1 auf GND und an einen Pin gehalten.
Probe 2 auf GND_ISO und an einen Pin_ISO gehalten.
Resultet: Der Adum wird an diesem PIn sofort getriggert...das verstehe 
ich ehrlich gesagt nun nicht :D

von Frank S. (Gast)


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Ich glaube, ich habe soeben den ADUM geschrottet (wie auch immer). Alle 
Pin_ISO sind permanent auf High, wird entsetzlich heiß und er reagiert 
nicht mehr o_O

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