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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 6N137 - Signal invertiert oder nicht?


Autor: Randy N. (huskynet)
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Hallo,

ich möchte den 6N137 zur galvanischen Trennung eines CAN-Busses wie in 
folgendem Datenblatt: 
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDE... 
auf Seite 12 gezeigt einsetzen. Meine Frage ist nun, ob der Optokoppler 
das Signal invertiert, oder nicht. Um wie gezeigt funktionieren zu 
können, müsste der Transistor im Optokoppler ja genau dann NICHT 
schalten, wenn die LED leuchtet, damit der PullUp eine "1" erzeugt.

Aus dem Datenblatt des 6N137 
(http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDE...) 
werde ich auch nicht schlau. Daraus habe ich zwei Bilder angehängt, 
jeweils mit Seitenangaben. Man beachte die roten Kreise. Einmal ist es 
ein AND und einmal ein NAND, oder sehe ich das falsch? In der 
Wahrheitstabelle auf Seite 1 sieht es aber wiederum so aus, als wenn das 
Signal doch invertiert würde, aber wie soll dann die Schaltung aus dem 
ersten Datenblatt funktionieren?

MfG
Randy

Autor: Andreas K. (a-k)
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Bischen blättern hilft. Beispielsweise sollte bei einem Blick auf die 
Testschaltungen nebst Grafik vom Eingangs- und Ausgangssignal ein Licht 
aufgehen. Auch bei den Parameterkurven wird man fündig.

Autor: Wolf (Gast)
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Schaltungstechnisch ist das linke Bild in Ordnung, wenn das UND-Gatter 
am Ausgang HIGH hat (LED leuchtet und Enable HIGH), wird der Transistor 
eingeschaltet, er dreht das Signal am Kollektorwiderstand in LOW.

Das rechte Bild soll die Logik darstellen, das LOW-Signal des 
NAND-Gatters wird vom Transistortreiber verstärkt. Besser wäre, das 
AND-Gatter zu lassen und eine Verstärkersymbol mit Negation folgen zu 
lassen.

Autor: Randy N. (huskynet)
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> Beispielsweise sollte bei einem Blick auf die
> Testschaltungen nebst Grafik vom Eingangs- und Ausgangssignal ein Licht
> aufgehen.

Ja, die sagen, wie auch die Wahrheitstabelle auf Seite 1 aus, dass sich 
das Signal umdreht. Nur dann bleibt für mich trotzdem die Frage, wie die 
Schaltung aus dem ersten Datenblatt, ich hab sie der einfachheit halber 
nochmal als Bild angehängt, dann funktionieren soll. Es würden auf dem 
CAN-Bus doch immer genau die invertieren Signale ausgegeben!? Wenn alle 
Teilnehmer diese Logik einsetzen, kommt am Ende wieder das gleiche raus, 
da ja die Empfängerseite das Signal wieder invertiert, aber ich kann mir 
nicht vorstellen, dass das so gemeint ist. Außerdem wäre der Transmitter 
dann ja ständig im aus seiner Sicht dominanten Status und braucht rund 
60 mA mehr.

> Das rechte Bild soll die Logik darstellen, das LOW-Signal des
> NAND-Gatters wird vom Transistortreiber verstärkt. Besser wäre, das
> AND-Gatter zu lassen und eine Verstärkersymbol mit Negation folgen zu
> lassen.

Achso, danke.

MfG
Randy

Autor: Andreas K. (a-k)
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Ob die Gesamtschaltung invertiert oder nicht hängt vor davon ab wie die 
LED angesteuert wird. Hängt die nicht an GND sondern an VCC, ist also 
bei 0 aktiv, dann wird nicht invertiert.

Autor: Wolf (Gast)
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Andreas,
> Hängt die nicht an GND sondern an VCC, ist also  bei 0 aktiv,...

Das stimmt, so war vielleicht auch die Betrachtungsweise der Zeichner.
Das Kriterium für die Opto-Kopplung ist aber: Licht oder Dunkel.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Jo, das war allerdings als Antwort auf die Frage nach dem entkoppelten 
CAN Bus gemeint.

Autor: Wolf (Gast)
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Und was ist mit dem Pin 7, das ist in dem PCA...-Bild nicht enthalten, d 
h. offen (=H float) gelassen.

Autor: Randy N. (huskynet)
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> Ob die Gesamtschaltung invertiert oder nicht hängt vor davon ab wie die
> LED angesteuert wird. Hängt die nicht an GND sondern an VCC, ist also
> bei 0 aktiv, dann wird nicht invertiert.

EI NAEBEN, DANKE! Daran hab ich nun wieder überhaupt nicht gedacht, ist 
ja richtig intelligent gemacht :-)

Nur dann brauchen die 2 Optokoppler im Standby ja trotzdem rund 40mA: 
7mA pro LED, die ja dann die meiste Zeit leuchtet und 13mA, die dann 
über jeden der PullUp-Widerstände fließen. Hmmm.

Autor: Wolf (Gast)
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Was schnell sein soll, kostet etwas, auch wenn es Strom ist.

Autor: Wolf (Gast)
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Diodenstrom noch etwas senken, Kennwert im Datenblatt für If = 5mA.
Auf den Empfängerstrom hast Du leider keinen Einfluß.

Autor: Randy N. (huskynet)
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> Was schnell sein soll, kostet etwas, auch wenn es Strom ist.

Hmja, 40mA sind ja nun auch nicht die Welt, aber irgendwie schade ists 
trotzdem, da der Mikrocontroller selbst nur einen Bruchteil davon 
braucht.

Wäre es eigentlich möglich, den Kollektor des Transistors direkt auf 5V 
zu legen und stattdessen einen PullDown-Widerstand am Emitter zu 
verwenden und auch das Ausgangssignal dort abzugreifen, oder 
beeinträchtigt das die Schaltgeschwindigkeit? Denn dann hätte man ja, 
wenn die LED nicht leuchtet, auch am Ausgang eine "0" und sie muss nur 
bei einer "1" leuchten.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Bei einem normalen Optokoppler mit einfachem Fototransistor oder 
-Darlington geht das, aber beim 6N137 nicht.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Apropos Strom: Was die TTL-Seite vom CAN angeht gilt dominant=0 
recessive=1, und wenn der CAN Bus nichts zu tun hat ist er recessive, 
minimiert also den Stromverbrauch. Mir ist folglich nicht klar, warum du 
das unbedingt umdrehen willst.

Autor: Randy N. (huskynet)
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> Was die TTL-Seite vom CAN angeht gilt dominant=0 recessive=1

Nochmals vielen dank, ich hab mich so sehr auf den Optokoppler 
konzentriert, dass ich daran garnicht mehr gedacht habe. Ok, dann bin 
ich jetzt innerlich beruhigt, wenn ich das so aufbaue - damit ist es 
jetzt perfekt :-)

MfG
Randy

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