Semplice circuito con opto

[simonegr]

Ciao a tutti,

Devo prendere un segnale TTL a 5V in uscita da una porta logica e trasformarlo in 24 V invertito.

Ho pensato di mettere un OPTO (CNY17) con dal lato emettitore una resistenza da 330 ohm, in uscita avrei messo il PIN 4 a 0V sul pin 5 prendo il segnale  attaccato al 24V attraverso una resistenza da 1K.

Secondo voi può funzionare ?

 

[Ctec]

No, metti l'emettitore alla massa del lato 24V, il collettore a +24V mediante una resistenza adeguata al carico che ci metti (lei alimenta il carico quando non c'è segnale lato 5V) e di sicurezza per la corrente massima dell'optoaccoppiatore. Prelevi il segnale al collettore.

Se per esempio mandi in uscita un PLC, che normalmente vuole una corrente di 5-10mA per mandare in conduzione il suo opto interno, la resistenza sarà da 2k7-3k3 da 1/2W.

[simonegr]

Grazie mille per la risposta,

Quindi:

Pin 4 Massa del 24 V

Pin 5 Attaccato al 24V attraverso una resistenza che io avevo calcolato per 25 ma quindi 1K, e da qui prelevo il segnale.

Pin 1 ingresso da porta TTL con resistenza 330 ohm

Pin 2 massa del 5 V

 

Ho capito bene ?

[Ctec]

Se metti la resistenza da 1k (semplifico considerando la caduta sul transistor pari a 0V e il carico a valle ininfluente), 25/1000=25mA, che sono sempre entro il limite del CNY (50mA max), ma non son pochissimi. Poi considera la potenza della resistenza: P=I*I*R cioè 0.625W, quindi ti ci vuole una resistenza da 1W.

A me scoccia buttare via corrente che non serve, per cui: cosa devi pilotare con il 24V? Quanta corrente ti serve?

[simonegr]

Grazie mille per la risposta,

Quindi:

Pin 4 Massa del 24 V

Pin 5 Attaccato al 24V attraverso una resistenza che io avevo calcolato per 25 ma quindi 1K, e da qui prelevo il segnale.

Pin 1 ingresso da porta TTL con resistenza 330 ohm

Pin 2 massa del 5 V

 

Ho capito bene ?

 

Devo pilotare un ingresso di uno strumento hai ragione che 25ma sono tanti ma facevo per essere tranquillo

Ma quanta corrente ha bisogno il diodo per mandare in conduzione il transistor ?

[Ctec]

C'è un parametro, chiamato Current Transfer Ratio, rappresentato con Ic/If, che in un certo senso definisce il "guadagno" del componente.

Dipende dalle correnti in gioco. Per esempio, per il CNY17-3 (più alto è il numero finale, più elevato il CTR) ha un CTR minimo del 100% con 10mA di If (corrente nel Led), e 34% con 1mA. Il CNY17 (vecchiotto e non efficientissimo) ha il picco di rendimento a circa 10mA di corrente nel Led, per cui possiamo calcolare:

Resistenza Serie Ingresso: R=V/I=(5-1.4)/0.01=360 => 330ohm

Corrente di collettore = 10mA (abbiamo CTR=100%), quindi (con Vce(sat)=0.4V):  (24-0.4)/0.01=2360 => 2700ohm 200mW

Considerando, ovviamente, che 10mA bastino poi allo strumento per vedere il segnale.

OCCHIO: spesso 10mA in uscita da un TTL te li puoi scordare, per cui ti ci vorrebbe un transistor amplificatore prima dell'ingresso dell'optoaccoppiatore...

 

Consiglio: spesso gli strumenti, come anche i PLC, hanno già ingressi optoisolati, quindi se si possono mettere insieme le masse del lato a 5V con quella del 24V, basta un transistor (normalissimo BC547B o similari) per fare il lavoro dell'optoaccoppiatore... E dato che ha un guadagno elevato (non 1, ma centinaia...) non si carica l'uscita del TTL...

 

[simonegr]

Grazie mille per la risposta,

Sei stato gentilissimo, ma un opto simile come pedinatura che "assorba" meno corrente sul led lo conosci ?

Scusa ma non riesco a capire il CTR:

Il CNY17-3 da il 100% con 10ma (cioè il transistor satura ?) e il 34% con 1 ma ?

Ia mia uscita TTL è data dal AM26LS31CN 

[Ctec]

Il CTR è come detto Ic/If, con Ic corrente di collettore e If corrente del Led.

Con un CTR del 100%, è come se avessi un guadagno 1, cioè con 10mA al led puoi ottenere 10mA al collettore. Correnti più basse (o più alte) peggiorano la cosa, per esempio a 1mA hai il 34%, quindi con 1mA in ingresso hai 0,34mA al collettore... E' un attenuatore, non un amplificatore.

Devi cercare un po', mi pare che il 4N33 e lo SFH600 hanno rapporti migliori

[simonegr]

Grazie mille,

quindi se dall'uscita del mio integrato suppongo di chiedere 5 ma dovrei avere un rapporto CTR 200 per avere in uscita i miei 10 ma ho capito bene ?

Il 4N33 ha uscita darlington non mi cambia nulla nel mio circuitino ?

Modificato: 30 ottobre 2020 da simonegr

[Ctec]

1 ora fa, simonegr ha scritto:

dovrei avere un rapporto CTR 200

Esatto.

Il fatto che sia darlington assicura un guadagno elevato (in pratica, è come avere un transistor in cascata dopo l'accoppiatore).

[gabri-z]

Basta che la cdt C-E maggiore non interferisca con il buon funzionamento dello stadio successivo. 

[simonegr]

Ciao A tutti,

il circuito con un 4N33 funzionicchia, però invece che avere in uscita un bella onda quadra come ho in ingresso ho un segnale che cresce con un rampa come mai ? sembra che debba caricare un condensatore

[max.bocca]

Quote

 

A che frenqueza noti quel fenomeno ?

Puoi disegnare il circuito? 

 

 

 

[Ctec]

Posta uno schemino del circuito che hai utilizzato, e vediamo un poco

[simonegr]

Grazie mille, allego lo schema: Opto è un 4N33 e non un CnY 17 la resistenza di uscita è da 2,2K