Комментарии 54
И чоень непонятно, что есть что на графиках.
Лучше бы вы выбрали один и тот же цвет для каждого графика и использовали его на протяжении всей статьи во всех картинках. Это можно сделать минут за пять исходя из картинок в статье, просто примитивной заменой цвета в графическом редакторе, тогда статья, и так отличная, станет ещё лучше!
Ну одна их самых быстрых оптопар, представленных на рынке вот с таким тюнихом HCPL-7723 на 50Мегабит, так что вполне реализуемо, хотя ценник ее далеко выше современных решений в виде готовых цифровых изоляторов, так что смысла практического оно уже не имеет.
Хотя не, неправ, есть TLP2367 за два бакса, уже вполне сносно, правда там нет форсирования светодиода.
В аналоге я не силен, поэтому начал применять микросхемы:
AduM1200 для uart
AduM1250 для swd — скорость смог поднять до 1400 кГц (для прошивки мне хватает)
Смысл: обвязки практически нет (пара конденсаторов и пара резисторов (для swd))
Скорее всего выходит дороже, но нервов меньше :)
— на входе 220в., далее развязывающий транс на 220в.
— после транса идет питание на две платы, у которых на пинах Tx,Rx,SWDIO,SWCLK есть потенциал 220в.
И между этими двумя платами нужно организовать обмен по uart и в случай чего, прошить их.
В данном варианте Adum уместны?
Спасибо!
А так выглядит корпус мотора, который в это время был подключен к контроллеру:
Хотя казалось бы, откуда больше киловольта в бытовой сети… Поэтому для развязки именно сетевого напряжения я бы не рекомендовал адумы с зазором между горячей и холодной сторонами 0,1 мм…
AduM своеобразно себя ведет там, где требуются одинокие импульсы.
Еще диодные оптроны использовать можно. И тоже включать при постоянном запирающем напряжении на диоде с выходом по току.
КМК, проблема не столько в эффекте Миллера, сколько в рассасывании неосновных зарядов базе фототранзистора. Для существенного убыстрения оптрона типа 4N35 и подобных (с выводом базы фототранзистора) — рекомендуется включать резистор параллельно эмиттерному переходу (ценой падения коэффициента передачи).
Также — можно учесть тот факт, что фототранзистор имеет "плавающий" источник базового тока и включать нагрузку в эмиттер, а не в коллектор (но, по факту, каскад всё равно останется с общим эмиттером, несмотря на контринтуитивность).
Или — использовать фототранзистор, как датчик с токовым выходом при минимальном изменении амплитуды напряжения коллектор-эмиттер: https://leoniv.livejournal.com/291641.html
P.S. Ctrl-F A820
Поэтому все схемотехнические меры увеличения быстродействия БТ до-шоттковской эры (где-то с начала 60-х годов ЕМНИП) неожиданно здесь снова становятся актуальными — включение с ОБ, как токовый коммутатор по сути, и с ОК, как ООС по напряжению — это блестящий пример того, что а) история развивается по спирали, и б) настоящий инженер, когда нужно, может заглянуть внутрь «черного ящика», и понимая, как он устроен, вывернуть его наизнанку. Согласитесь, решение достойно, например, знаменитой книги Шевкопляса
UPD — посмотрел сейчас — рассматриваются оптроны с выходом-двухполюсником — для них, конечно, ОК недостижим, а ОБ можно рассматривать как питание перехода генератором тока (втч через зеркало)
цены производителя,
Price (100-499)
LTC6752 $2.25
ADuM121N $1.01 (150MBps, Output Rise/Fall Time tR/tF 2.5ns, Pulse Width min 6.6 ns)
Проверить в железе и не при комнатной температуре, обнаружится много веселого
проверил в железе - как раз стояла задача повысить стабильность работы опторазвязки ком-порта. правки схемы: питание 3.3В, в цепи светодиода резистор 100 Ом (ток 20 мА), в цепи базы не 2 диода а диод и резистор 1 кОм т.е. напряжение на базе 0.8В, резистор в цепи эмиттера - 100 Ом, в цепи коллектора - 2 кОм. ток покоя - 2 мА, при открытом оптроне - мой экземпляр давал ток 15 мА, худшие согласно даташиту 10 мА (коэф. передачи тока >0.5).
в оригинале транзистор оптрона был нагружен резистором 560 Ом, кое-как работал на 9600 бод, при температуре 40+ градусов начинал сыпать мусор.
с дифкаскадом - стабильно работает на 57600 бод.
подозреваю, что резистор в цепи коллектора можно безболезненно увеличить, уменьшив ток покоя ценой насыщения транзистора.
или расчёт на: «а откроем чуть-чуть» ?:)
Как и ожидалось, модель в Ltspice немного кривовата, даже ISIS симулирует лучше, но схема вполне рабочая, вот осциллограмма с токового компаратора:
Единственный оптрон с выводом базы, который нашелся у меня в закромах, это аот128а, схему почти не менял, только добавил базовый резистор в 47к, результат еще лучше:
В принципе, можно резистор к светодиоду заменить на (1к || (50..200 ом + 1н)), но принципиально ситуацию это не изменит. Диод шоттки в базу-коллектор тоже не влияет, ведь потенциал коллектора не меняется. Это во 1.
Во 2-х, комментирующим про ток светодиода, почитайте, пожалуйста даташит на оптрон повнимательнее, и посмотрите на схему еще раз.
По температуре: поплывет в основном только CTR, это решается правильным выбором порога компаратора с запасом для необходимого диапазона.
Вывод: вполне годная схема, добавлением пары корпусов SC-70 можно протащить какой-нибудь UART 115200 или даже немного больше или SPI в одну сторону, а для развязки ШИМа, использовать рискованно.
Если уменьшить ток светодиода, то фронты растягиваются, так что для 3.3 В надо пересчитывать номиналы. Ещё в процессе моделирования обнаружил, что одно зеркало можно выкинуть, то есть вся доработка обычной схемы сводится к добавлению одного лишнего корпуса SC-70. Фронты будут не такие крутые, но отставание всё равно минимальное, и можно передавать аналоговые сигналы.
Быстрые оптопары работают в токовом режиме, просто эту часть не рисуют в доках.
Вообще все эти игры с симулятором — разговор ни об чём. Чтобы оптрон не сдох нужно сопротивление увеличить раз в десять-пятнадцать. В итоге на выходе оптрона на высоких частотах получаем пилу. Ворота, в которых работает компаратор уменьшаются до предела. Начинаем подбирать порог срабатывания компаратора — в результате всё плавает от температуры и напряжения. Плюс появляется приличная задержка распространения сигнала. Ну и т.д. Совершенно неработоспособная конструкция.
а на таких частотах разве не ставят трансформаторы вместо оптопар?
И ещё хотелось бы увидеть данные опыты на реальном железе.
Спасибо за интересную статью. Некоторое время назад пытался делать енкодер для двигателя на простой оптопаре (по сути тот же оптрон только диод и транзистор) отдельно. И был не много удивлён, что если сигнал перекрыть на очень короткое время, то почти не возможно подстроить порог срабатывания.
И только с осциллографом стало понятно, что где-то с 10 кГц характеристики фототранзистора начинают падать из-за эффекта рассасывания заряда. Попробую еще схемами из статьи поиграть.
Чуть не принял за чистую монету)) Это и симуляций назвать то нельзя.. При максимальном токе транзистора оптрона 50 мА ставите в коллектор 20 Ом при питании 6В превышая предел в 5-6 раз.. Схемы на 4 и 5 рисунке - туфта нежизнеспособная. Остальное смотреть - не увидел смысла.
Разгоняем оптрон до сотни