Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokoppler ohne externen Pull up nur Bias


von D. C. (joker89)


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Hallo,
ich setze einen Optokoppler ein, der eine Versorgungsleitung vom SBC 
trennt. Aus Platzgründen habe ich mich damals entschieden, auf einen 
externen Pull-up-Widerstand zu verzichten und stattdessen den internen 
Bias (Pull-up) des GPIO zu verwenden.

Leider kenne ich den exakten Wert dieses internen Pull-ups nicht, aber 
er scheint relativ hochohmig zu sein. Unabhängig davon, ob der 
Optokoppler aktiviert ist oder nicht, liefert der Eingang des SBC s 
immer ein High.

Könnte es sein, dass der interne Pull-up-Widerstand zu groß ist und der 
Transistor den Pegel nicht zuverlässig auf Low ziehen kann? Sollte ich 
stattdessen besser einen externen Pull-up mit niedrigerem 
Widerstandswert einsetzen?

Vielen Dank im Voraus für Ihre Unterstützung!

Grüße

: Verschoben durch Moderator
von Frank W. (Firma: DB1FW) (frankw) Benutzerseite


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Mit einem niederohmigen PullUp würde der Optokoppler dann noch viel 
weniger
auf Low runter kommen.

Wird wohl ein anderer Grund sein.

von Falk B. (falk)


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D. C. schrieb:

> externen Pull-up-Widerstand zu verzichten und stattdessen den internen
> Bias (Pull-up) des GPIO zu verwenden.

Ist gängige Praxis.

> Leider kenne ich den exakten Wert dieses internen Pull-ups nicht, aber
> er scheint relativ hochohmig zu sein. Unabhängig davon, ob der
> Optokoppler aktiviert ist oder nicht, liefert der Eingang des SBC s
> immer ein High.

Dann ist der Optokoppler zu schwach oder wird falsch angesteuert. Miss 
die Spannung am Ein- und Ausgang des Optokopplers. Am Eingang muss ca, 
1,1V meßbar sein, am Ausgang wenige hundert mV.

> Könnte es sein, dass der interne Pull-up-Widerstand zu groß ist und der

Nö, eher zu klein.

> Transistor den Pegel nicht zuverlässig auf Low ziehen kann? Sollte ich
> stattdessen besser einen externen Pull-up mit niedrigerem
> Widerstandswert einsetzen?

Muss nicht sein. Löst dein Problem auch nicht.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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D. C. schrieb:
> ich setze einen Optokoppler ein, der eine Versorgungsleitung vom SBC
> trennt. Aus Platzgründen habe ich mich damals entschieden, auf einen
> externen Pull-up-Widerstand zu verzichten und stattdessen den internen
> Bias (Pull-up) des GPIO zu verwenden.

Ich verwende mal die korrekte ingenieurwissenschaftliche und technische 
Terminologie als Reaktion auf diese Beschreibung:

Hä?

Eine Versorgungsspannung, aber ein Pullup von einem GPIO? Wo soll dieser 
ominöse Pullup am Versorgungseingang sein?

> Leider kenne ich den exakten Wert dieses internen Pull-ups nicht, aber
> er scheint relativ hochohmig zu sein.

Woher sollen wir den kennen wenn du uns nicht mal das Bauteil verrätst?

> Könnte es sein, dass der interne Pull-up-Widerstand zu groß ist und der
> Transistor den Pegel nicht zuverlässig auf Low ziehen kann?

Jetzt ist es plötzlich ein Logik-Pegel (Low), keine Versorgungsspannung?

Plus natürlich, wenn das Schaltbild überhaupt stimmt, der übliche 
Schindluder mit Optokopplern: GND durchverbunden zwischen Eingang und 
Ausgang.

von Sinus T. (micha_micha)


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Falk B. schrieb:
> Miss die Spannung am Ein- und Ausgang des Optokopplers. Am Eingang muss ca,
> 1,1V meßbar sein, am Ausgang wenige hundert mV.

Ist doch ein Darlington am Ausgang, da wird es wohl eher um die 1V sein, 
eventuell höher als die Schaltschwelle deines Eingangs?

von Rainer W. (rawi)


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D. C. schrieb:
> Screenshot_2025-07-15_121035.png

Wofür überhaupt ein Optokoppler, wenn doch beide Seiten über Gnd 
verbunden sind?

D. C. schrieb:
> Unabhängig davon, ob der Optokoppler aktiviert ist oder nicht,

Wie prüfst du, ob der Optokoppler aktiviert ist?
Mit was für einem Signal wird der Optokoppler angesteuert?

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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D. C. schrieb:
> vom SBC trennt.
Von welchem SBC? Was sagt das Datenblatt des SBC zu diesem Pin?

> Könnte es sein, dass der interne Pull-up-Widerstand zu groß ist und der
> Transistor den Pegel nicht zuverlässig auf Low ziehen kann?
Denk da nochmal drüber nach. Als Anregung: je hochohmiger der 
Widerstand, desto geringer ist der nötige Strom, um die Spannung an ihm 
zu ändern. Und das ist übrigens völlig unabhängig von der Größe dieses 
Widerstands. Auch kleine Widerstände können hochohmig sein.

> liefert der Eingang des SBC s immer ein High.
Und was misst du mit einem Messgerät an den Pins des OK im ein- und 
im ausgeschalteten Zustand? Wieviel Strom fließt durch die LED im ein- 
und im ausgeschalteten Zustand? Auch hier ein Tipp: den Strom kann man 
nach einer einfachen Spannungsmessung rechnen mit Iled = U(R6)/4k7.

> Aus Platzgründen habe ich mich damals entschieden, auf einen externen
> Pull-up-Widerstand zu verzichten und stattdessen den internen Bias
> (Pull-up) des GPIO zu verwenden.
Und noch ein Tipp aus der Praxis: sowas probiert man gleich nach der 
Idee am realen Board aus.


BTW die übliche Frage: warum überhaupt ein OK, wenn er kein Potential 
trennt? Wäre da nicht ein simpler Tranistor viel, viel besser geeignet? 
Besonders dann, wenn man nur wenig Platz hat...

: Bearbeitet durch Moderator
von Stephan (stephan_h623)


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D. C. schrieb:
> Hallo,
> ich setze einen Optokoppler ein, der eine Versorgungsleitung vom SBC
> trennt. Aus Platzgründen habe ich mich damals entschieden, auf einen
> externen Pull-up-Widerstand zu verzichten und stattdessen den internen
> Bias (Pull-up) des GPIO zu verwenden.
>
> Leider kenne ich den exakten Wert dieses internen Pull-ups nicht, aber
> er scheint relativ hochohmig zu sein. Unabhängig davon, ob der
> Optokoppler aktiviert ist oder nicht, liefert der Eingang des SBC s
> immer ein High.
>
> Könnte es sein, dass der interne Pull-up-Widerstand zu groß ist und der
> Transistor den Pegel nicht zuverlässig auf Low ziehen kann? Sollte ich
> stattdessen besser einen externen Pull-up mit niedrigerem
> Widerstandswert einsetzen?
>
> Vielen Dank im Voraus für Ihre Unterstützung!
>
> Grüße

Könnte bestimmt sein.
Nur welche Art von SBC ist es denn? https://de.wikipedia.org/wiki/SBC
Und welches Modell genau?

Beim Curtis SBC z.B. (https://de.wikipedia.org/wiki/Curtiss_SBC) kann 
der "Pull-Up" im Steigflug mehrere kN sein. Das schafft ein Optokoppler 
nicht ansatzweise, den runterzuziehen.

von D. C. (joker89)


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„Vielen Dank für die zahlreichen Rückmeldungen – auch wenn manche 
Beiträge eher durch unnötige Selbstüberschätzung als durch tatsächliche 
Hilfestellung aufgefallen sind. So läuft es eben heutzutage: Jeder fühlt 
sich berufen, etwas beizutragen – unabhängig davon, ob es zum Thema 
passt oder hilfreich ist. Ich bin kein Profi, deshalb bin ich hier – um 
zu lernen, nicht um mich belehren zu lassen.“


@Hannes J: Ja, richtig erkannt – natürlich war das nicht 100 % so 
ausformuliert, dass du es sofort verstehen würdest. Vor allem, weil das 
ehrlich gesagt nicht mein Problem ist. In Stichpunkten:
Versorgung->Trafo->SBC(und der soll wiederum die Versorgung abfragen 
können über den Optokoppler)

Aber zurück zum Thema: Wenn 30V anliege ist der widerstand über E und k 
bei 2,7kOhm hänge ich parallel noch einen 5k widerstand singt er auf 
0.85kOhm.
Ich bin natürlich noch weit weg von den 50mA If aber ich kann es gerade 
nicht deuten was hier schief läuft.
https://jlcpcb.com/api/file/downloadByFileSystemAccessId/8588881809454718976

von H. H. (hhinz)


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D. C. schrieb:
> ich kann es gerade
> nicht deuten was hier schief läuft.

Du misst Mist.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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D. C. schrieb:
> Wenn 30V anliege ist der widerstand über E und k
> bei 2,7kOhm hänge ich parallel noch einen 5k widerstand singt er auf
> 0.85kOhm.

Ich bleibe bei 'Hä?'
Was will uns dieser Abschnitt sagen? Wo hängt der TE 5k parallel zu 2,7k 
und was singt dann?
Wenn der nach wie vor unbekannte SBC den Pin nicht gegen Low ziehen 
lässt, steht er entweder auf Ausgang oder der Pin ist putt.

von D. C. (joker89)


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H. H. schrieb:
> D. C. schrieb:
>> ich kann es gerade
>> nicht deuten was hier schief läuft.
>
> Du misst Mist.

Ich kann den Widerstand über den Transistor nicht messen meinst du ? 
Wenn ich den Eingang also die LED mit einen Strom x belaste ?

von D. C. (joker89)


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Matthias S. schrieb:
> D. C. schrieb:
>> Wenn 30V anliege ist der widerstand über E und k
>> bei 2,7kOhm hänge ich parallel noch einen 5k widerstand singt er auf
>> 0.85kOhm.
>
> Ich bleibe bei 'Hä?'
> Was will uns dieser Abschnitt sagen? Wo hängt der TE 5k parallel zu 2,7k
> und was singt dann?
> Wenn der nach wie vor unbekannte SBC den Pin nicht gegen Low ziehen
> lässt, steht er entweder auf Ausgang oder der Pin ist putt.

Der SBC ist ist demontiert, ich hab die Platine an einem Netzteil.
Ich habe den Strom durch die LED mit zusätzlichen Widerständen verändert 
(Rg 4,5k bis 1k). Dabei habe ich den Widerstand über den Transistor 
gemessen, der ist aber immer noch relativ hoch. Bei jetzt 40mA durch die 
Diode beträgt der Widerstand 150Ohm.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Aua.

Geh nochmal nachsehen, was ein Darlington ist, und was ein Transistor 
ist.
Dann schau ins DB deines SBC was er maximal noch als L erkennt, und dann 
ins DB des OK was minimal als UCESat rauskommt. Vergleiche und staune.
Überlege dann, ob diese schwachsinnige Aktion nicht doch einfach mit 
einem einfachen Transistor kleiner, einfacher und zuverlässiger erledigt 
wäre (protip: ja, wäre sie).
Lerne dann richtig messen.

Merke: aus der Steckdose kommen 230V und 16A, das ergibt einen 
Netzwiderstand von 14,375 Ohm. Klasse geeignet um sein eigenes Messgerät 
zu prüfen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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D. C. schrieb:
> Wenn 30V anliege ist der widerstand über E und k bei 2,7kOhm
Wo liegen die 30V an? Und wie misst du dann diesen Widerstand? Etwa mit 
dem Ohm-Messbereich? Das ist Unsinn, so geht das nicht.

> Ich kann den Widerstand über den Transistor nicht messen meinst du ?
> Wenn ich den Eingang also die LED mit einen Strom x belaste ?
Miss die Spannungen in der Schaltung, die du da oben gepostet hast. Nur 
die sind interessant.

> auch wenn manche Beiträge eher durch unnötige Selbstüberschätzung als
> durch tatsächliche Hilfestellung aufgefallen sind.
Warum gleich so ranzig? Mit deinen Informationen kann man die 
Fehlerursache nicht finden. Ich hoffe, das ist dir klar.

> Ich bin kein Profi, deshalb bin ich hier – um zu lernen, nicht um mich
> belehren zu lassen.
Das Eine hat unbedingt was mit dem Anderen zu tun. Und ohne deine 
Mitarbeit können wir dir mangels vorliegender Schaltung nicht helfen, 
das Problem zu finden.
Also sag doch einfach, welchen Pin welches supergeheimen SBC du da wie 
angeschlossen hast. Und auch, woher das Ansteuersignal für den OK kommt.

> natürlich war das nicht 100 % so ausformuliert, dass du es sofort
> verstehen würdest.
Kein Mensch versteht, was du schreibst. Und kein Mensch versteht, was du 
womit misst. Denn sonst wäre dieses verschwindend winzige  "Problem" 
schon längst gelöst.

D. C. schrieb:
> Dabei habe ich den Widerstand über den Transistor gemessen
Nochmal zur Wiederholung: du misst Mist. So wird ein Transistor nicht 
gemessen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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D. C. schrieb:
> Optokoppler

Mindestens eine der Angaben ist offenbar falsch. Entweder handelt es 
sich um den  Photodarlington aus dem Stromlaufplan oder um den 
konventionellen Optokoppler. Oder doch irgendetwas komplett anderes? Und 
wird nun eine Versorgungsspannung oder ein Logiksignal geschaltet?

Aber letztendlich ist es auch völlig egal. Wer als TE schon so 
offensichtlich mehrmals lügt und dann auch noch Hilfe erwartet, hat 
diese zu recht nicht verdient.

von Jens G. (jensig)


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D. C. schrieb:
> Ich kann den Widerstand über den Transistor nicht messen meinst du ?

Richtig. Widerstand messen macht vorrangig nur bei linearen Widerständen 
Sinn. Also nicht bei Transistoren, deren "Scheinwiderstand" nur für 
einen bestimmten Arbeitspunkt gilt - hat also in dem Falle keinerlei 
Aussagekraft. Spannungs-/Strommessung ist hier also angesagt ...

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