UART Optokoppler Beschaltung korrekt? (Pullup)

[Milo (Gast)]

Hallo Forum,

ich habe einen MAX485 bzw. eigentlich zwei (Full-Duplex) und führe RX 
und TX jeweils über einen Optokoppler um die Schnittstelle vom Rest zu 
isolieren.

Jetzt bin ich etwas unsicher bei der Dimensionierung des Pull-Up 
Widerstandes. Eingesetzt habe ich aktuell einen 2K2 Widerstand.
Bei Recherchen habe ich allerdings irgendwo eine Empfehlung gefunden, 
nach der der Pull-Up nur 220 Ohm groß sein soll.

Kann mir jemand erklären, welche Faktoren hier ausschlaggebend sind?

Es handelt sich um eine Datenrate von 19.200 Baud und ein UART Level von 
5V.

Welchen Wert würdet ihr hier empfehlen?

Vielen Dank, Milo

[Falk B. (falk)]

@ Milo (Gast)

>Widerstandes. Eingesetzt habe ich aktuell einen 2K2 Widerstand.

Ist OK.

>Bei Recherchen habe ich allerdings irgendwo eine Empfehlung gefunden,
>nach der der Pull-Up nur 220 Ohm groß sein soll.

Klingt zu niedrig. Man muss es nicht immer übrtreiben.

>Kann mir jemand erklären, welche Faktoren hier ausschlaggebend sind?

Kleiner Widerstand bringt mehr Strom für di L->H Flanke, ist also 
schneller.
Aber auch 2k2 sind ausreichend schnell.

>Es handelt sich um eine Datenrate von 19.200 Baud und ein UART Level von
>5V.

Da reichen auch 10k.

[Christian M. (Gast)]

Habe ganz komune 1k genommen, allerdings mit einem 6N137. Habe mit dem 
Oszi geschaut bis ich die schönsten Flanken hatte...

Deine Diode braucht unbedingt einen Vorwiderstand!

Gruss Chregu

[Milo (Gast)]

Hallo Falk und Christian,

vielen Dank für Eure Anmerkungen. Da lag ich mit den 2K2 ja schonmal 
garnicht so schlecht.

@Christian: Vorwiderstand -> Ja. Ich habe den Schaltplan etwas zu stark 
beschnitten ;) Da sitzen 390 Ohm zwischen dem MAX485.RO und dem 
Optokoppler. Sorry für die Verwirrung...

Lieben Dank für die Hilfe,

Milo

[Wolfgang (Gast)]

Milo schrieb:
> Kann mir jemand erklären, welche Faktoren hier ausschlaggebend sind?

Bei höheren Datenraten würde man gesteigerten Wert auf gleiche 
Verzögerungszeiten für steigende und fallende Flanke legen.

Bei digitalen Optokoppler mit Schmitt-Trigger und Push-Pull 
Ausgangsstufe sind die Werte spezifiziert, so dass du dich nicht um 
deine Lastcharakteristik kümmern musst.
Beispiel: FOD8012A
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/FOD8012A-D.pdf

[Clemens L. (c_l)]

Milo schrieb:
> Kann mir jemand erklären, welche Faktoren hier ausschlaggebend sind?

Erst einmal der Strom durch die LED. Hier solltest du den Wert wählen, 
für den der CTR spezifiert ist, also 16 mA. (Deine ca. 9 mA sind eher zu 
wenig, und der CTR ist nicht mehr garantiert. Wenn du wirklich das 
Modell von Broadcom einsetzt, sagt Figure 2 im Datenblatt allerdings, 
dass der CTR zumindest nicht kleiner sein sollte.)

Beim HCPL-0500 ist CTR schlechtestenfalls 5 %, also kannst du nicht mehr 
als 16 mA × 5 % = 0,8 mA bzw. 9 mA × 5 % = 0,45 mA durch den Pull-Up 
fließen lassen. Bei VCC = 5 V wären das mindestens ca. 6,8 kΩ bzw. 12 
kΩ.

Bei 19200 baud hast du ca. 52 µs pro Bit, da sind mehrere µs Verzögerung 
der steigenden Flanke kein großes Problem.

Mit einem digitalen Optokoppler wie dem 6N137/HCPL-0600 (oder einem 
seiner vielen Klone; siehe Optokoppler) wäre das ganze einfacher.

Wolfgang schrieb:
> FOD8012A

Der braucht Stromversorgungen auf beiden Seiten.

[Olaf (Gast)]

> Habe ganz komune 1k genommen, allerdings mit einem 6N137. Habe mit dem
> Oszi geschaut bis ich die schönsten Flanken hatte...

Ich hoffe du hast dir das ueber den Temperaturbereich deiner Schaltung 
angeschaut, einen Typen mit dem niegdrigsten CTR zum testen verwendet 
und ausreichend Reserve fuer die Alterung in den naechsten Jahren 
eingeplant. .-)

Olaf

[Clemens L. (c_l)]

Olaf schrieb:
>> 6N137
>
> Ich hoffe du hast dir das ueber den Temperaturbereich deiner Schaltung
> angeschaut, einen Typen mit dem niegdrigsten CTR zum testen verwendet

Der 6N137 ist wie ein digitaler Optokoppler spezifiziert, d.h., kein 
CTR, und der Ausgangsstrom von 13 mA ist für den gesamten 
Temperaturbereich garantiert.

[Michael_SS (Gast)]

Eigentlich muss der TX vom RS485 an RX vom Controller und umgekehrt 
sonst kommuniziert da gar nix, egal was für Widerstände verbaut sind.

[Christian M. (Gast)]

Hier ist noch das (Sprint-)Layout, falls es jemand möchte.
Der Viewer läuft auch ohne Installation:
http://www.abacom-online.de/updates/Sprint-Layout60_Viewer.exe

Gruss Chregu