Optokoppler Rechnung verstehen

[Sina A. (sinapse)]

Hallo,

unter der app note http://www.vishay.com/docs/83706/83706.pdf Problem 1

steht die formel aus obigen bild... es geht darum R_L einzustellen für 
die schaltung aus dem anderen obigen bild...

in der formel steht über dem großen bruchstrich die spannung, die an R_L 
abfällt... und unten der strom, der durch Kollektor-Emitter fließt... 
ich verstehe nicht warum da unten noch ein I_L abgezogen werden muss. 
Was soll überhaupt das I_L genau sein?


vielen dank fürs lesen

[mse2 (Gast)]

sina anargo schrieb:
> ...Was soll überhaupt das I_L genau sein?
Schätzungsweise der Strom, der durch die angeschlossene Last fließt. Im 
Bild wäre das das HC04-Gatter, was ein CMOS-Bauteil ist und somit nur 
einen vernachlässigbaren Strom ziehen dürfte.

[Teo D. (teoderix)]

Es gibt einen R_l, was wird dann wohl I_l sein?!

[Sina A. (sinapse)]

Teo Derix schrieb:
> Es gibt einen R_l, was wird dann wohl I_l sein?!

Wenn das der strom durch R_L sein soll, ergibt doch die formel keinen 
Sinn

mse2 schrieb:
> Schätzungsweise der Strom, der durch die angeschlossene Last fließt. Im
> Bild wäre das das HC04-Gatter, was ein CMOS-Bauteil ist und somit nur
> einen vernachlässigbaren Strom ziehen dürfte.

dann müsste man doch unten I_L draufaddieren und nicht subtrahieren?


danke schonmal fuer die antworten

[S. K. (hauspapa)]

Über dem Bruchstrich die Differenz ergibt die Spannung über dem 
Widerstand.

Unter dem Bruchstrich: Der Bruch mit dem CTR ist der Maximalstrom durch 
den Phototransistor
Minus den Strom der vom Gatter kommt bleibt der Strom durch den 
Widerstand.

Minus ist korrekt da der Transistor gegen Masse schaltet und daher alle 
Stöme zum Transistor hin fliessen.

Der Rest ist ohmsches Gesetz. Warum Rmin? Wenn der Widerstand kleiner 
ist wird der Strom grösser. Dann kommt der Phototransistor aus der 
Sättigung und die schönen Digitalpegel sind dahin. Ein (in gewissen 
Grenzen) grösserer Widerstand ist kein Problem.

viel Erfolg
Hauspapa

[Sina A. (sinapse)]

S. K. schrieb:
> Minus ist korrekt da der Transistor gegen Masse schaltet und daher alle
> Stöme zum Transistor hin fliessen.

das wars... vielen dank

[Peter R. (pnu)]

RL ist ein pull-up-Widerstand. Ohne diesen würde der CMOS-Eingang des 
HC04
viel zu empfindlich gegen kapazitiv eingekoppelte Streuspannungen sein. 
Der darf aber nicht zu niedrig sein, denn sonst kann der Foto-Ts den 
dafür notwendigen Strom nicht gegen Masse leiten.
Wenn der Ts beleuchtet ist, muss er die Spannung mindestens auf den Wert 
herunterziehn, der mit V0L bezeichnet ist. (etwa 0..1V, siehe Datenblatt 
des HC04)

In Zahlen:
IF sei z.B. 10 mA. CTR sei 60%. Der Foto-TS kann also maximal 6 mA 
leiten.
Wäre dann VCC = 5V und RL 100 Ohm würde der Foto-Ts nur 6mA zulassen und 
die Spannung am HC04 würde nicht auf L-Pegel sinken.( sondern auf 
5V-0,6V)

Ist aber RL = 1 kOhm, fließt von Vcc nach Masse 5mA. Da der Foto-Ts aber 
mit IL =10 mA 6mA leiten kann, zieht er die Spannung am HC04 auf 0V.

Zwischen den 1kOhm und den 100 Ohm liegt der Grenzwert für RL
Mit den Zahlen IF =10mA, Vcc = 5V, V0L =1V,CTR =60%

Die Gleichung ist völliger Müll, sie stimmt hinten und vorne nicht. 
Jemandem, der sauber mit Maßeinheiten mitrechnet, wird das sofort klar.

Erst einmal muss sie VCC- VOL im Zähler haben.

Im Nenner muss bei idealem OK mit CTR =100% der Strom IF stehen.
bei realem OK also mit CTR =60%, muss im Nenner also IL mal 0,6 stehen

Eínen Strom am Eingang des HC04 kann man als Null annehmen, schließlich 
ist das ein MOS-Eingang.

[Sina A. (sinapse)]

Peter R. schrieb:
> Erst einmal muss sie VCC- VOL im Zähler haben.

steht es auch... die minus zeichen sind nur so kurz geworden, dass diese 
wie mal aussehen

Peter R. schrieb:
> Im Nenner muss bei idealem OK mit CTR =100% der Strom IF stehen.

ohne dem HC04 stimmt das ja auch... nur kommt da ein kleiner fehlerstrom 
vom HC04, wie Hauspapa uns mitgeteilt hat.  unter welchem parameter ist 
ein solcher "fehlerstrom" eigentlich spezifiziert oder anders gefragt, 
wie heisst dieser eigentlich?

[Peter R. (pnu)]

sina anargo schrieb:
> ohne dem HC04 stimmt das ja auch... nur kommt da ein kleiner fehlerstrom
> vom HC04, wie Hauspapa uns mitgeteilt hat.  unter welchem parameter ist
> ein solcher "fehlerstrom" eigentlich spezifiziert oder anders gefragt,
> wie heisst dieser eigentlich?


Dieser Strom ist der maximale Eingangsstrom (max input current), sowohl 
für den L- als auch für den H- Zustand anzugeben. Beträgt bei einem 
HC-Baustein weit unter 1µA, kann also vernachlässigt werden.