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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik TTL Ausgangsstrom bei Highg Pegel, optischer Drehgeber


Autor: Franzis I. (reparateur)
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ich hatte vor einen optischen Drehgeber HEDS-5500 auszuwerten.
Datenbalatt:
http://www.farnell.com/datasheets/30753.pdf
Link zum Artikel:
http://de.farnell.com/avago-technologies/heds5500-...

Bei HIGH Pegels des Ausganags des Drehgebers fließt in meine Schaltung 
0.16 mA. Dabei bricht der Pegel von 5 Auf 4 Volt und, was noch schlimmer 
ist, mutiert der Rechteck des Signals zum schräg abgesägtem Rechteck. 
Bei höhren Frequenzen wird das ganze noch schlimmer.
Nun meine Frage: Wieviel kann man beim HIGH Pegel maximal aus diesem 
Baustein ziehen, um sagen wir mal noch 4,5 Volt zu haben? Kann man dies 
nicht berechnen/aus einem Diagramm ablesen?

Ich werde leider aus dem Datenblatt nicht schlau. Könnt ihr bitte 
nachschauen? Ich finde 2 Angaben für Iout -1mA/5mA bei MaxRatings und 
-40µA bei IoHigh und 3.2 mA bei IoLow.
Was bedeuten Minuswerte beim Ausgangsstrom? Fließt er nun aus dem 
ausgang oder in den ausgang. Ich würde sagen: aus dem Ausgang, normale 
funktion, also posetiv. Scheint aber nicht so zu sein....

Brauche eure Hilfe!

Vielen Dank.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Datenbalatt
> Ausganags
Du solltest mal deine A-Taste zur Reparatur bringen... ;-)

> -40µA bei IoHigh und 3.2 mA bei IoLow.
> Was bedeuten Minuswerte beim Ausgangsstrom?
Die sind bezogen auf den (virtuellen) Strompfeil. Per Definition 
fliessen (wenn nichts anderes angegeben ist) in der Elektronik immer 
alle Ströme in ein Bauteil hinein. Wenn also -40uA hineinfliessen, 
fließen tatsächlich 40uA heraus.

Bei einem Transistor ist das ganz lustig, denn auch dort fließen drei 
Ströme hinein, drinnen macht es Puff, und alle Ströme sind verschwunden: 
Ic+Ib+Ie=0. Etwas umgestellt sieht das dann so aus -Ie=Ic+Ib. Wenn nur 
mit Beträgen gerechnet wird, darf man umgangssprachlich auch schreiben 
Ie=Ic+Ib.

> Dabei bricht der Pegel von 5 Auf 4 Volt
Das ist noch besser, als das Datenblatt verspricht: dort werden dir nur 
2,4V garantiert. Das reicht für TTL-Pegel übrigens gut aus.

> und, was noch schlimmer ist, mutiert der Rechteck des Signals
> zum schräg abgesägtem Rechteck.
Wie lange ist dein Kabel?
Immerhin mußt du alle Leitungs- und sonstwelche Kapazitäten mit dem 
mickrigen Strom von 160uA umladen...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Franzis I. (reparateur)

>Bei HIGH Pegels des Ausganags des Drehgebers fließt in meine Schaltung
>0.16 mA. Dabei bricht der Pegel von 5 Auf 4 Volt und, was noch schlimmer
>ist, mutiert der Rechteck des Signals zum schräg abgesägtem Rechteck.

Glaub ich nicht. 0,16mA, also 160 µA bringt jeder TTL/CMOS Ausgang 
spielend.

>Bei höhren Frequenzen wird das ganze noch schlimmer.

Wie hoch ist denn deine Frequenz?

>Nun meine Frage: Wieviel kann man beim HIGH Pegel maximal aus diesem
>Baustein ziehen, um sagen wir mal noch 4,5 Volt zu haben?

Das Datenblatt ist etwas konfus. Die Ausgänge brauchen Pull-Up 
Widerstände von 3,2kOhm. Es sind also Open Drain Ausgänge, siehe 
Ausgangsstufen Logik-ICs.

>Was bedeuten Minuswerte beim Ausgangsstrom?

Das sind die offiziellen Standardwerte für TTL-Ausgänge. Real sind die 
deutlich besser. Aber nicht bei diesem IC.

MfG
Falk

Autor: Franzis I. (reparateur)
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Vielen dank für eure Antworten.

Lothar Miller schrieb:
>> Datenbalatt
>> Ausganags
> Du solltest mal deine A-Taste zur Reparatur bringen... ;-)

Entschuldigung.

>
>> -40µA bei IoHigh und 3.2 mA bei IoLow.
>> Was bedeuten Minuswerte beim Ausgangsstrom?
> Die sind bezogen auf den (virtuellen) Strompfeil. Per Definition
> fliessen (wenn nichts anderes angegeben ist) in der Elektronik immer
> alle Ströme in ein Bauteil hinein. Wenn also -40uA hineinfliessen,
> fließen tatsächlich 40uA heraus.
> ...

Vilen Dank für die Erklährung! Genau dieses Wissen fehlte mir.

>> Dabei bricht der Pegel von 5 Auf 4 Volt
> Das ist noch besser, als das Datenblatt verspricht: dort werden dir nur
> 2,4V garantiert. Das reicht für TTL-Pegel übrigens gut aus.
>

>> und, was noch schlimmer ist, mutiert der Rechteck des Signals
>> zum schräg abgesägtem Rechteck.
> Wie lange ist dein Kabel?
> Immerhin mußt du alle Leitungs- und sonstwelche Kapazitäten mit dem
> mickrigen Strom von 160uA umladen...
Ich werde heute die Oszi Bilder erstellen, und die genauere Kabellänge 
messen bzw. einen minimal kurzen anfertigen und damit testen.

Das Problemm ist halt, dass ich 2 eigentlich gleiche Boards habe. Bei 
einem fließen in die Eingänge bei High Pegel 0.0 mA (sagt mein 
Messgerät), und da sieht der Rechteckoutputsignal sehr nach Rechteck, 
aber wenn ich das andere Board anschließe, mit 0.16 mA, da sind es keine 
Rechecke mehr und es werden nicht alle Schritte von der Software 
erkannt.

In beiden Fällen verwende ich keine PullUps, da im Datenblatt die nur ab 
100 Khz empfohlen sind. Ich werde heute die PullUps ebennfalls einsetzen 
und testen.


Falk Brunner schrieb:
> @  Franzis I. (reparateur)
>
>>Bei HIGH Pegels des Ausganags des Drehgebers fließt in meine Schaltung
>>0.16 mA. Dabei bricht der Pegel von 5 Auf 4 Volt und, was noch schlimmer
>>ist, mutiert der Rechteck des Signals zum schräg abgesägtem Rechteck.
>
> Glaub ich nicht. 0,16mA, also 160 µA bringt jeder TTL/CMOS Ausgang
> spielend.
Das ist das Problem, dass mir das auch verdammt wenig vorkommt. Und 
genau dies wollte ich ja mit den Angaben vom Datenblatt überprüfen.


>>Bei höhren Frequenzen wird das ganze noch schlimmer.
>
> Wie hoch ist denn deine Frequenz?
>

Wie hoch die Frequenz ist, und wie schlimmer es wird: werde heute die 
Screenshot des Oszi hier posten.

>>Nun meine Frage: Wieviel kann man beim HIGH Pegel maximal aus diesem
>>Baustein ziehen, um sagen wir mal noch 4,5 Volt zu haben?
>
> Das Datenblatt ist etwas konfus. Die Ausgänge brauchen Pull-Up
> Widerstände von 3,2kOhm. Es sind also Open Drain Ausgänge, siehe
> Ausgangsstufen Logik-ICs.
Bei einigen Typen (z.B. HEDS-5540) braucht man welche, aber bei diesem 
hier verstehe ich so, dass sie welche emfehelen, um Flnken steil zu 
bekommen, ich brauche aber hohen Vout Pegel.

>>Was bedeuten Minuswerte beim Ausgangsstrom?
>
> Das sind die offiziellen Standardwerte für TTL-Ausgänge. Real sind die
> deutlich besser. Aber nicht bei diesem IC.

Vielen Dank.

Autor: Franzis I. (reparateur)
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Hier noch mal weitere Informationen:
Ich habe einen 3.2 kOhm Widerstand angeschlossen:
Es wurde etwas besser, aber nicht gans. (Siehe Bilder)

Kabellänge ist ca. 1.5 Meter, Flachbandkabel.

Max Frequenz der Impulse eines Channels ist 2 kHz, also weit drunter von 
100kHz bei denne dann das Datenblatt die PulUps empfielt. Mit Pulups 
fließt beim High Pegel 3 ma in die Eingänge meiner Schaltung.

Weiterhin zu sehen, wie die Rechtecke aussehen, in beiden Fällen: der 
Drehgeber ist angeschlossen und einmal nicht angeschlossen an meine 
Schaltung.

Habt ihr die gleiche Erfahrung gemacht bezüglich schwachbrüstihkeit der 
"TTL Kompotiblen" Ausgängen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Franzis I. (reparateur)

>      plugedin_04.JPG
>      456,9 KB, 0 Downloads
>      plugedin_01.JPG
>      719,2 KB, 0 Downloads
>      plugedin_02.JPG
>      422 KB, 0 Downloads
>      not_plugedin_01.JPG
>      695,3 KB, 0 Downloads

Lies mal was über Bildformate!

>Es wurde etwas besser, aber nicht gans. (Siehe Bilder)

Hat dein Oszi keine Screenshotfunktion?

>100kHz bei denne dann das Datenblatt die PulUps empfielt. Mit Pulups
>fließt beim High Pegel 3 ma in die Eingänge meiner Schaltung.

???
Wie misst du das?

>Weiterhin zu sehen, wie die Rechtecke aussehen, in beiden Fällen: der
>Drehgeber ist angeschlossen und einmal nicht angeschlossen an meine
>Schaltung.

Ahhhhh, lass mich raten. Dein Empfängerschaltung arbeitet mit 3V, oder? 
Das sieht mit danach aus, als ob deine Schaltung oberhalb von 3,3V duch 
deinen Drehgeber parasitär versorgt wird, siehe Pegelwandler.

>Habt ihr die gleiche Erfahrung gemacht bezüglich schwachbrüstihkeit der
>"TTL Kompotiblen" Ausgängen?

Das Problem ist was anderes.

MFG
Falk

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