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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Optokoppler verschleiert Flanken


Autor: Udo (Gast)
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Hallo, die schönen Rechtecksignale meines FPLA werden von den 
Schaltzeitern meiner Optokoppler verschlissen, obwohl die laut 
Datenblatt innerhalb von 6us schalten sollen.
Im Transistorausgang sind Widerstände geschaltet so fließt ein Strom von 
10mA kann man über die Ströme schnelleres schalten erreichen?

Autor: Rudi (Gast)
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Bei Optokopplern immer auf das im Datenblatt angegebene 
Übertragungsverhältnis
achten!

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>Hallo, die schönen Rechtecksignale meines FPLA werden von den

Du meinst wohl FPGA?

>Schaltzeitern meiner Optokoppler verschlissen, obwohl die laut
>Datenblatt innerhalb von 6us schalten sollen.

Was ja auch nicht sehr schnell ist.
Welchen Typ von Optokoppler hast du? Wie sit di Beschaltung?

>Im Transistorausgang sind Widerstände geschaltet so fließt ein Strom von
>10mA kann man über die Ströme schnelleres schalten erreichen?

Da es wahrscheinlich Phototransistorausgänge sind, könnte eine 
Kollektor- statt Emitterschaltung was bringen.

MfG
Falk


Autor: Udo (Gast)
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@Falk,
-sorry vertippt FPGA ist natürlich richtig.
-SFH628A-3 ist einer von Siemens mit zwei LEDs antiparallel.
- Verschaltung von +15V an den collektor und über den Transistor an der 
Basis ist der 1K5 gegen Masse. Über diesem Widerstand wird das Signal 
abgegriffen.

Autor: Udo (Gast)
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Sorry nicht an der Basis der 1K5 sondern am Emitter

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Udo wrote:
> Sorry nicht an der Basis der 1K5 sondern am Emitter

Die 6µs im Datenblatt sind aber an 100 Ohm angegeben.


Peter

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>-SFH628A-3 ist einer von Siemens mit zwei LEDs antiparallel.
>- Verschaltung von +15V an den collektor und über den Transistor an der
>Basis ist der 1K5 gegen Masse. Über diesem Widerstand wird das Signal
>abgegriffen.

Basis? Du meinst wohl Emitter. Ne Basis hat das Ding nämlich gar nicht.

Und 15V sind natürlich schon heftig. Im Datenblatt wird a) mit 5V 
Kollektorspannung und b) mit 100 Ohm Kollektorwiderstand und c) in 
Emitterschaltung gemessen. Also alles ziemlich anders.
Wie schnell schaltet denn dein Optokoppler? "Verschleiern" von Flanken 
ist eine etwas schwammige Formulierung. Kannst du einen Screenshot mit 
nem Oszi machen?
Wie steuerst du denn die Photodiode an? Welche Spannung und welcher 
Vorwiderstand?

Ein Bild (Schaltplan) sagt mehr als tausend Worte . . .

MFG
Falk


Autor: Udo (Gast)
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ja habe ich gesehen aber dachte nicht, dass das so starken Einfluss hat.
Also sollte ich bei 15V folglich 300 Ohm einbauen und ich erreiche die 
Schaltzeiten?

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>ja habe ich gesehen aber dachte nicht, dass das so starken Einfluss hat.
>Also sollte ich bei 15V folglich 300 Ohm einbauen und ich erreiche die
>Schaltzeiten?

So einfach ist es nicht. Warum ausserdem 15V? Soll da ein Gate-Treiber 
angesteuert werden?
Denk dran dass die Anstiegsgeschwindigkeit begrenzt ist. Wenn du die 
dreifache Spannung haben willst dauert das ~3mal solange.

MfG
Falk


Autor: Udo (Gast)
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Die Photodiode bekommt 3,3V mit 270R vorgeschaltet.

Nen Screenshot vom Oszi ist leider nicht mehr möglich. Abschaltzeiten 
waren aber so ca. 30 - 50 us.

Hatte ich ja schon bemerkt und berichtigt das Basis und Emitter 
vertauscht hatte.

Autor: Udo (Gast)
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>dreifache Spannung haben willst dauert das ~3mal solange

erklärt warum die nur 5V in dem Diagramm nutzen und das ding aber viel 
mehr kann.

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>>dreifache Spannung haben willst dauert das ~3mal solange

>erklärt warum die nur 5V in dem Diagramm nutzen und das ding aber viel
>mehr kann.

- weil man definierte Testbedingungen haben will
- weil mit 5V wahrscheinlich kürzere Zeiten rauskommen und der IC besser 
dasteht
- weil 5V eher der typische Anwendungsfall ist als 15V
- etc.

Versuch mal 300 Ohm.

MFg
Falk

Autor: Udo (Gast)
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Ja werde mal mit 300 Ohm versuchen, vielleicht hat aber auch noch jemand 
ne Typenbezeichnung von nem schnelleren Typ.

Autor: Jürgen Berger (hicom)
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muss der unbedingt einen AC Eingang haben? sonst z.B. 6n136

Gruß
Jürgen

Autor: Fritz123 (Gast)
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Hallo

damit ein Optokoppler mit Transistor schnell wird muss die 
Millerkapaziät verhindert werden. Am besten arbeitet der Fototranistor 
mit einem Strom-Spannungsumsetzer (durch Gegenkopplung) mit 0 Ohm 
Eingangswiderstand.

Gruß Fritz

Autor: Fritz123 (Gast)
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Eine alte Siemens-Applikation (1975) ist als Bild im Anhang.

Gruß
Fritz

Autor: Fritz123 (Gast)
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Hallo,

was haltet Ihr von folgender Schaltung?
Die Schaltung soll ein schnelles Digitalsignal über den Optokoppler 
bringen und ist nicht getestet!

1. Der Optokoppler arbeitet gegen einen Stromspiegel und hat dadurch 
keine Millerkapazität.
2. Der Stromspiegen ist von Natur aus schnell.
3. Durch die Vorspannung an der Basis mit 10 MOhm braucht dir 
Basis/Emitterdiode (im Opto-Tansistor) im Falle der Beleuchtung nicht 
eine andere Spannung erreichen. (Keine Aufladung um 0,6V  damit der 
Transistor im Optokoppler leitet).
4.Durch die Mitkopplung mit 10 pF wird die Flanke steiler.

Ich freue mich auf Eure Argumente.

Fritz

Autor: Falk (Gast)
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@ Fritz123 (Gast)

>was haltet Ihr von folgender Schaltung?

Sieht brauchbar aus. Allerdings hat der gegebene Optokoppler keinen 
Basisanschluss. Und natürlich muss am Ende die Schaltung ihre 
Praxistauglichkeit beweisen.

MFG
Falk

Autor: Fritz123 (Gast)
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Ohne Basisanaschluß könnte man die Diode (LED) über einen Widerstand 
vorspannen.

Autor: Udo (Gast)
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Hallo und erst mal Danke für eure Vorschläge.

Für mich wäre es am einfachsten, wenn das überhaupt möglich ist alten 
Optokoppler auslöten und durch neuen ersetzen, da die Platine fertig 
aufgebaut ist und noch viel weiteres drumherum, so dass ich wenig Platz 
habe.

Habe jetzt folgendes überlegt erst mal den Widerstand auf 300R 
verringern und dazu nen schnelleren Typen mit gleichem Gehäuse. Erst 
wenn absolut nichts anderes geht die ganze Platine neu.

Und erklärt mir bitte das mit der Vorspannung der LED.

Danke schon mal im Vorraus.

Autor: Fritz123 (Gast)
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Hallo Udo,

Falls die LED im Koppler sperrt und danach leitet, muss zuerst an der 
Basis des Fototransistors 0,6 Volt entstehen, damit dieser leitet. Das 
führt zu einer Verzögerung beim Einschalten. Falls schon ein gewisser 
Strom, im Zustand "Sperren", durch die Diode fließt, entstehen 
vielleicht 0,5 Volt an der Basis des Fototransistors. Nachdem dann die 
LED leitet, schaltet der Fototransistor schmeller durch.

Ein Opto-Koppler mit eingebautem Verstärker (TTL Out) ist vielleicht 
auch eine Alternative?

Gruß
Fritz

Autor: Udo (Gast)
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>muss der unbedingt einen AC Eingang haben?

nein

Autor: Udo (Gast)
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@Fritz123

Bedeutet also Led z.B. mit ner Spannung etwas unter 0,7V dauernd 
betreiben und wenn sier leuchten soll mit höherer Spg. z.B. 1,2V 
betreiben.

Dies wirkt sich aber doch nur auf die Flanke beim Einschalten aus?

Autor: Udo (Gast)
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bei normalen Transistoren würde ja nen Beschleinigungskondensator oder 
ne Antisättigungsdiode helfen gibts so in der Art beschleuniger auch für 
Optokoppler.

Ist der Typ PC817x von Sharp besser für meine Anforderung?

Autor: Thilo M. (Gast)
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>sonst z.B. 6n136

Achtung! der kann ausgangsseitig nur 5V.

Autor: Udo (Gast)
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Den 6n136 so verschalten?
Wie erzeuge ich die 5V aus den 15V mit möglicht wenig Aufwand?

Autor: Thilo M. (Gast)
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Nimm doch die Ausgangsbeschaltung wie im Datenblatt (siehe Bild)

Autor: Udo (Gast)
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Habe wohl nen anderes Datenblatt bei mir ist die so Beschaltung nicht 
aufgeführt, egal.

Eingangsbeschaltung an 3,3 V mit 270R vorwiderstand.
Ausgangsbeschaltung so wie Thielo M. vorgeschlagen hat (Danke Thielo)
Rl ist dann mein Lastwiderstand. 15V meine Versorgungsspannung und an 
die Klemme Vo meine Masse.
Schaltung arbeitet dann invertierend?
P.s. Habe eind datenblatt von Optoelektronics vom 6n136.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Meins ist von SHARP.
Masse ist Masse. Vo ist der Ausgang, ist invertierend.

Autor: Udo (Gast)
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Genau Masse ist Masse und an V0 nehme ich die Signale ab und der 
Widerstand RL ist aber mein "Verbraucher"

Autor: Thilo M. (Gast)
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So kannst du es machen. Nur vorsicht wenn der Verbraucher zu hochohmig 
ist, kapazitiv oder induktiv. Das würde auch die Flanken verschleifen.

Autor: Udo (Gast)
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Dachte nehme einfach nen Widerstand 1K und greife dazu parallel meine 
Spg. Hochohmig ab.
Müsste ja klappen.

Autor: Udo (Gast)
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Bei Conradelektronik scheints den nicht zu geben. Wäre ja auch zu 
einfach.

Autor: Udo (Gast)
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6n138 genau so zu betreiben was habe ich zu beachten?
Dsnke für die kompetente Hilfe hier im Forum.

Autor: Udo (Gast)
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Unterschiede der ässeren Beschaltung 6n136 und 6n138?

Autor: Udo (Gast)
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6N136 vorwiderstand LED Eingang bei 3,3V Bwetriebsspannung?
Ist 220R in Ordnung?

Autor: Klaus (Gast)
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Für schnelle Signale braucht man spezielle "highspeed" Koppler, solche 
mit aktivem integriertem Verstärker, also mit Vers.-Spg.-Anschlüssen auf 
der Empfängerseite.
Gehäuse i.d.R. 8-polig, DIP oder SO.

"PS9661" NEC
HCPL-2300

Autor: Udo (Gast)
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so schnell sind meine signale ja auch nicht, oder etwa doch etwas über 
50kHz

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>so schnell sind meine signale ja auch nicht, oder etwa doch etwas über
>50kHz

??? Mal gerechnet?

50 KHz sind 20us Periodendauer. Bei idealen 50% Tastverhältnis sind das 
10us pro HIGH/LOW Periode. Und das willst du mit einem Optokoppler 
machen, der 6us Durchlaufverzögerung hat, und das auch nur unter 
günstigen Bedingungen?

Optimist oder schwach in Mathe? ;-)

Mfg
Falk

Autor: Udo (Gast)
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aber kann der 6n136 ist doch schneller als 6us oder kann ich auch nicht 
lesen?

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>aber kann der 6n136 ist doch schneller als 6us oder kann ich auch nicht
>lesen?

OK, der ist na ganze Ecke schneller. Aber direkt wirst du damit nicht 
viel treiben können, du braucht so oder so noch ne Stufe. Ich würde dann 
gleich nen Transimpedanzverstärker dranhängen und den Transistor 
ungenutzt lassen.

MfG
Falk

Autor: Udo (Gast)
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Hallo nochmal der HCPL-0710 sollte doch gehen, aber wie verschalte ich 
den?

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>Hallo nochmal der HCPL-0710 sollte doch gehen, aber wie verschalte ich
>den?

Na das sthet doch wunderbar im Datenblatt. Du hast auf der 
Empfängerseite einen super einfach zu nutzenden CMOS-Ausgang mit 5V. 
Damit kannst du dann deinen 15V Leistungstreiber ansteuern.

MFG
Falk

Autor: Udo (Gast)
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Du hast warscheinlich recht, aber ich stehe total auf dem Schlauch im 
mom.
Mein Datenblatt hat auch keine Schaltungsvorschläge.

Autor: Udo (Gast)
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So?
Eingang
VDD1 ?
VI ?

GND1 Masse

Ausgang:
Vdd bekommt +15V
Vo ist mein Signalabgriff.
GND2 ist Masse

Autor: Udo (Gast)
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so?

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>Ausgang:
>Vdd bekommt +15V

VVD1 und VDD1 vertragen max. 6V, typ eher 5.5V!
Wenn du dann ein 15V Signal schalten willst musst du das mit einem 
nachgeschalteten Treiber/Pegelwandler machen. Z.B. 4104. Was soll 
damit denn geschaltet werden?

>Vo ist mein Signalabgriff.

Ja

>GND2 ist Masse

Ja.

MfG
Falk

Autor: Udo (Gast)
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Es soll ein einfach ein 15V Signal geschaltet werden, also einfach 15V 
oder 0V quasi an aus. Das Signal wir dann auf einen hochohmigen 
Spannungseingang geführt das wars.

Autor: Udo (Gast)
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achso auf der 15V Seite habe ich keine 5Voder ähnliche nur die 15V.

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>Es soll ein einfach ein 15V Signal geschaltet werden, also einfach 15V
>oder 0V quasi an aus. Das Signal wir dann auf einen hochohmigen
>Spannungseingang geführt das wars.

Dann nimm den 4104 und gut is.

MFG
Falk

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>achso auf der 15V Seite habe ich keine 5Voder ähnliche nur die 15V.

Dann wirst du wohl oder übel einen 78L05 spendieren müssen.

MfG
Falk

Autor: Udo (Gast)
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also wird j alles immer komplizierter.
Also ich brauche den HCPL, den 78L05 für die 5V und dann den 4104 um auf 
15V zu kommen. Habe ich das so richtig verstanden?
Danke nochmal für eure Bemühungen.

Autor: Falk (Gast)
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@ Udo (Gast)

>also wird j alles immer komplizierter.

Naja, unter "kompliziert" verstehe ich wasanderes, aber naja . .

>Also ich brauche den HCPL, den 78L05 für die 5V und dann den 4104 um auf
>15V zu kommen. Habe ich das so richtig verstanden?

Ja. Muss "nur" noch richtig verkabelt werden.

MfG
Falk

Autor: Udo (Gast)
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na ja für jemanden der noch nie mit so etwas zu tuen hatte. Aber 
versuche mal alles untereinen Hut zu bringen und melde mich dan mal mit 
einen Vorschlag zurück.

Autor: Udo (Gast)
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So Vorschlag ist da aber doch mal wieder alles anders. Ist ein SFH6316T 
geworden der schaltet schnell genug. Vom Befehl bis zum Einschalten 1us 
und beim Abschalten 2us.

P.s.: Gibt es den auch als nicht SMD-Version.

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