Opto coupler ingang

Voor een projectje wil ik een ingang beveiligen van een MCP23S17.
Ik kan nu ook met verschillende ingangen spanningen werken als ik de weerstand voor de optocoupler verander.
Normaal zit aan de ingangen de mcp23S17 een weerstand van 330Ω ,als deze met massa(3)verbonden wordt kan ik de ingang inlezen.
Mijn vraag is of mijn schema zo gaat werken ,ik heb er voor de zekerheid een pullup weerstand bijgezet.
Ik kan dit zelf nog niet testen omdat ik geen optocoupler heb.

fatbeard

Honourable Member

Dit zou moeten werken.
Bedenk wel dat de opto-ingang ook een LED is, met twee LEDs in serie ben je dus al bijna 3V kwijt; dat heeft bij lage spanningen een serieuze impact op de serieweerstand...

Tip: zet de auto-correct af (of lees je bericht na: pulpweerstand? opsoupeer?

[edit]
Ah. Bedankt, het leest een stuk aangenamer zo... ;)

[Bericht gewijzigd door fatbeard op 30 december 2021 14:59:49 (10%)]

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Mijn 'opsouperen' zijn ook op... ;)

Ik gebruik vaak een stroombron met enkele transistor voor de opto-led: dan kun je universeel 3.3 tot 48v gebruiken en de ledstroom blijft gelijk...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 29 december 2021 20:55:20 schreef Arco:
Mijn 'opsouperen' zijn ook op... ;)

Ik gebruik vaak een stroombron met enkele transistor voor de opto-led: dan kun je universeel 3.3 tot 48v gebruiken en de ledstroom blijft gelijk...

Je bedoeld zoals de schakeling met de FET hier op de site?

Ik heb zelf dit wel eens gebruikt voor galvanisch gescheiden ingangen van een 3.3 microcontroller. De ingangspanning mag behoorlijk varieeren.

https://electronics.stackexchange.com/questions/393484/trigger-input-w…

PE2BAS
Shiptronic

Overleden

Ik zie in het schema hierboven niet hoe dat galvanisch gescheiden is?

[edit] of L1 moet de LED van de optocoupler zijn?

[Bericht gewijzigd door Shiptronic op 30 december 2021 13:30:56 (28%)]

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.
Sine

Moderator

En dan nog heb je externe spanning nodig.

@19roland70,

Als je al pullups hebt in je Uc is die 10k overbodig, ook die 330R is eigenlijk niet nodig.

Je schrijft niet wat voor een ingangsspanning je wilt gaan gebruiken, ik zou zelf wel nog een weerstand over de ingang zetten zodat het geheel niet door een lekstroompje getriggerd wordt.

Ahh misschien iets te makkelijk neergeplempt. Maar l1 is idd de led van de optocoupler. In en vbb kunnen aan elkaar. Dan wordt dan de nieuwe ingang. TS had het in zijn eerste post over "verschillende" ingangspanningen vandaar dit, de 2 transistoren en r2 vormen een stroombegrenzing voor l1

[Bericht gewijzigd door hardbass op 30 december 2021 13:48:17 (32%)]

PE2BAS

Op 29 december 2021 20:28:11 schreef 19roland70:
Mijn vraag is of mijn schema zo gaat werken ,ik heb er voor de zekerheid een pullup weerstand bijgezet.

De pullup is ABSOLUUT nodig. (evt kan je in je MCP chipje een pullup aanzetten, maar een pullup heb je nodig). De 330 ohm serieweerstand, id is niet echt nodig. Het helpt de boel heel houden als je perongeluk de input als output configureert.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
fatbeard

Honourable Member

Voor de fijnslijpers en nieuwkomers nog even de eisen waaraan de componenten in deze ogenschijnlijk simpele schakeling moeten voldoen:

  1. het geheel moet betrouwbaar functioneren.
    Dit betekent dat de minimale CTR van de gekozen optocoupler in alle berekeningen moet worden meegenomen.
  2. de pullup weerstand moet de ingang op een betrouwbaar logisch "1"nivo kunnen brengen.
    Dit betekent dat de eventuele lekstromen van de opto en (MCU)ingang in de berekening van de maximale waarde moeten worden meegenomen.
  3. de voorschakelweerstand moet de stroom door de LEDs beperken tot een veilige waarde.
    Dit betekent dat zowel de maximale ingangsspanning van de schakeling als de voorwaardse spanningsval van de opto en eventuele signaleringsLED in de berekening van de minimale waarde moeten worden meegenomen.

Met dank aan de Open Deuren Universiteit ;)

Als je enige snelheid wilt halen zijn er nog meer regeltjes...

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
Sine

Moderator

Op 30 december 2021 14:29:02 schreef rew:
[...]De pullup is ABSOLUUT nodig. (evt kan je in je MCP chipje een pullup aanzetten, maar een pullup heb je nodig).

Ik ken de MCP23S17 verder niet.

Maar waar komt dat absolute vandaan?

Als je een opto met transistoruitgang gebruikt moet je inderdaad altijd een pull-up gebruiken.
(anders zweeft de boel als de transistor niet aangestuurd wordt)

De interne pull-up is 100k; meestal te weinig om een storingsvrije werking te garanderen. Een externe 4k7 of 10k is een stuk beter.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
Sine

Moderator

Eeh, ik ga half mee, iets met een pull up zweeft per definitie niet.

Afhankelijk van je opto kon 100k inderdaad wat heftig en daarmee storingsgevoelig zijn.

Zoals ik zei, ik ken die MCP23S17 niet, voor een atmega is dat 20 tot 50k, daar kan het echt prima zonder.

Die 20 of 50k is toch ook een pull-up? (of 'ie in- of extern zit is niet belangrijk)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

In energie arme ontwerpen is 100k zelfs nog laag, hangt allemaal van de toepassing af.

PE2BAS
Sine

Moderator

Op 30 december 2021 17:08:58 schreef Arco:
Die 20 of 50k is toch ook een pull-up? (of 'ie in- of extern zit is niet belangrijk)

Eeh, ja .. dat was mijn punt, dat is functioneel hetzelfde.

Met die interne pull-up wordt de externe overbodig.

Ik was een beetje begonnen te typen voordat ik me realiseerde dat (uit m'n hoofd) dat MCP chipje ook interne pullup/pulldown kan doen.

Wat ik bedoel: Er is ABSOLUUT een pullup nodig. Eventueel kan dat een interne pullup zijn in de chip die er verder wat mee doet. Zeker als je er geen duizenden gaat maken: teken hem in je ontwerp, dan kan je altijd nog spelen met: "is dat wel nodig? kan het ook zonder?" Als je een printje laat maken en achteraf kom je er achter dat ie toch nodig is, dan zit je met een lelijke patch.

Mijn stelligheid was ook een beetje getriggerd doordat de TS hintte richting dat ie de pullup helemaal niet nodig vond, maar toch maar voor de zekerheid had getekend. Juist die serieweerstand vond ik eerder die klassificering hebben....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Op 30 december 2021 13:39:17 schreef Sine:
Je schrijft niet wat voor een ingangsspanning je wilt gaan gebruiken, ik zou zelf wel nog een weerstand over de ingang zetten zodat het geheel niet door een lekstroompje getriggerd wordt.

De spanningen die ik ga gebruiken zijn meestal 5,12misschien 24V

Op 30 december 2021 18:25:27 schreef rew:
Ik was een beetje begonnen te typen voordat ik me realiseerde dat (uit m'n hoofd) dat MCP chipje ook interne pullup/pulldown kan doen.

Wat ik bedoel: Er is ABSOLUUT een pullup nodig. Eventueel kan dat een interne pullup zijn in de chip die er verder wat mee doet. Zeker als je er geen duizenden gaat maken: teken hem in je ontwerp, dan kan je altijd nog spelen met: "is dat wel nodig? kan het ook zonder?" Als je een printje laat maken en achteraf kom je er achter dat ie toch nodig is, dan zit je met een lelijke patch.

Ik wist dat er een interne pullup in zat en om dezelfde reden zoals je hierboven ook aanhaalt voor de zekerheid er in ieder geval de optie open gehouden om er een in te tekenen.

Die 330Ω kom ik in meerdere schema's tegen dus ik denk wel om de ingang een beetje te beschermen.
En de extra led is om te kijken of er daadwerkelijk een signaal binnenkomt.

Sine

Moderator

Ik weet niet waartegen je de ingang moet beschermen? Die opto kan hooguit naar massa schakelen.

Het enige wat ik me kan bedenken is dat je dat doet bij een pen die ook uitgang kan spelen, zodat je het ding niet kortsluit als hij als uitgang staat.

Dat MCP chipje is een "externe GPIO poort". je hebt dan 8 (dan zit er "08" in het typenummer) of 16 (dan zit er 16 of 17 in het typenummer) GPIO poorten. Die kunnen dus ook tot output geconfigureerd worden. Als er dan een HOOG aan de ingang staat, en de output wordt op "1" gezet dan gaan ze vechten. Een 330 Ohm weerstand beperkt de stroom dan tot iets van 15mA bij 5V.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Ik heb dit altijd een "vage" schakeling gevonden.

Er is nergens waar je de stroom door de led kan instellen. Je vertrouwt er op dat die BF256 toevallig XmA wil doorlaten. Ik heb het datasheet er bij gepakt, van 4V (over de FET, dus vanaf 1.2+1.8+4 = 7V over de schakeling (*)) gaat er idd ongeveer 4mA door die fet lopen.

Daarnaast, alles wat overblijft gaat in de fet zitten. 120mW is niet niks voor zo'n ding. Kijk uit dat ie niet te heet wordt. (de fabrikant ONSEMI tekent het grafiekje maar tot 15V, dat is een hint dat daarboven geen garanties gegeven worden).

(*) Dit gaat uit van een rode 1.8V indicator led!

[Bericht gewijzigd door rew op 3 januari 2022 10:58:07 (10%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Sine

Moderator

Er is nergens waar je de stroom door de led kan instellen.

Nop, dat is afhanklijk van de eigenschappen van de fet, en die zijn per type redelijk constant, dus je kunt een fetje uizoeken voor de stroom die je wilt hebben.

Is dat teveel dan kun je nog altijd een weerstandje in de source zetten.

Maar als je dat geen leuke constructie vind kun je ook een paar torretjes gebruiken waar je de Vbe als constante gebruikt.

Die 2k2 mag een stuk hoger, 22k oid.

Maar het fetje doet het net zo goed met minder.

Ik mis nog een weerstand over de led of de ingang om hem wat minder gevoelig te maken voor storingen, denk aan iets van 4k7 - 10k oid, een C-tje van 10-100n over de ingang kan ook geen kwaad.

Sine z'n schema specificeert ongeveer 500mV. Je kan hem eens op een breadboard zetten en meten wat het wordt. Ik denk dat 500 dichter bij zit dan 650 omdat de stroom zo klein is.

@sine: Je zegt dat ie meer nodig heeft. Stel we doen alleen de opto-led.

STEL dat de ingangsspanning 1.9V is, 0.5V over de weerstand, 1.2V over de led en T2 krijgt dan 0.7V/ 22k = 31 µA als basis stroom. Voor een collectorstroom van 4mA is dat als oversturing dus dan gaat ie in verzadiging bij 0.2V: Werkt allemaal precies. Die BF heeft een volt-of-vier nodig voordat ie het constant-current gebied bereikt.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/