Alternativ till optokopplare

[grottan]

Lite bakgrund:
Har ett integrationsproblem mellan en sändare som kommunicerar med WIEGAND enligt standard med tydliga växlingar 5V -> 0V -> 5V och en mottagare som även den skall kommunicera med WIEGAND men något data blir inte överfört. Har gjort lite reverse-engineering och mätningar av respektive system och sändarsidan är väldigt enkel, en utgång på en PIC driver en transistor som har 1k pull-up till 5V )(normalläget är 5V på respektive utgång och när en bit kommer så dras signalen ned till nära 0V).

På mottagarsidan har man valt att kombinera RS485 och WIEGAND på samma fysiska interface så här sitter det "tyvärr" två bias resistorer vilka skapar problemet. På A-linjen sitter det en 560ohm pull-up (vilken jag hittat på kortet) och på B-linjen hittar jag inte någon pull-down men linan är dragen till 0V och det krävs 9mA för att få upp spänningsnivån till 5V vilket ger 5/0,009=556ohm)

Så här ser kretsarna ut från min reverse-engineering:

interface.jpg

Får två problem i denna uppkoppling:

1. "D0" aldrig når 0V utan stannar på runt 0.8V p.g.a R12 som bildar en spänningsdelare med R13, möjligt att det trots allt räcker men det är inget jag kunnat verifiera då schemat höger om "label" är okänt.

2. "D1" når aldrig 5V i viloläge då R21+R22 bildar en spänningsdelare med R23 vilket gör att den parkerar på c:a 1.7V

För att lösa detta slängde jag i hop en ganska enkel "driver" bestående av en 74HCT00 + en EL817 optokopplare (fanns tillgängligt) och signalen blir mycket snyggare efter att ha passerat genom drivern där vi rör oss betydligt mer lika ursprunget, nu är ju dessvärre inte EL817 någon raket så fyrkantvågen blir lite rundad - möjligt det fungerar men jag borde nog ersätta EL817 med något snabbare.

el817.jpg

Ett exempel på hur fyrkantvågen blir lite "rundad" när den går genom EL817 (mycket möjligt det är okey men... - Gjorde ett test med en VO 2630 som också fanns tillgänglig och pulsen blir mycket skarpare - dock går den kretsen inte att använda rakt av då pull-down motståndet på D1 kommer göra signalen lika dålig som i ursprunget.

el817_puls.jpg

Är det någon av er som kan tänkas ha ett förslag på en snabbare optokopplare än EL817 men med samma funktion? Eller, egentligen behöver jag inte nödvändigtvis en opto-kopplare utan det skulle fungera med en tillräckligt snabb transistor också - använde en optokopplare mest då den fanns tillgänglig vid labbandet.

[limpan4all]

Jag har sedan många år slutat att använda "enkla" optokopplare, de är helt enkelt inte värda jobbet om man vill ha mera än statussignaler genom dom...
Problemet med de flesta optokopplarna är att få bort laddningarna från basen på transistorn, det är därför dom skall lastas hårt och då måste man mata på rejält med ström i lysdioden, sedan får dom då taskig livslängd, så det är ett djäkla kompromissträsk.
De sexpinnarsvarianterna kan man externt lasta basen på då får man snyggare flanker. Att tänka på är att alla hastighetssiffror på optokopplare är i deras analoga område dvs de skall ha en schmittrigger på utgången för vettiga prestanda.
Eller så tar man ett steg till och betalar för en komponent som har löst det internt. Min favorit är HCPL0600 i SMD och 6N137 i PTH. Dessa finns i diverse varianter med olika fördelar men för 5V system är dessa "bäst" inte billiga men jag har använt dessa i mer än 20 år i tiotusentals och än har dom inte svikit mig...

[grottan]

Var precis 6N137 (fast i dubbel-kapsel där den heter VO2630)) jag testade med först

Signalen D0 blir väldigt snygg och fin med skarpa kanter men problemet kommer på signalen D1 där mottagaren tyvärr har en pull-down på 560 ohm jag inte kan göra något åt så för att få den svänga mellan 0V och 5V behöver jag kunna koppla signalen "stumt" mot 5V.

Någon som har förslag på en för ändamålet lämplig transistor?

[limpan4all]

Skall du massproducera?
Om inte, och du inte behöver galvanisk åtskillnad tag bort optokopplaren och ditt 330 Ohm motstånd samt behåll 74HCT00 om du inte vill ha inverteringen sätt två grindar i serie (du har ju fyra i kapseln).
Eller tag en vanlig RS485-drivare (MAX485 eller liknande) och använd bara som buffert för då SKALL det fungera, annars är något annat fel.
Troligen har du bara gjort något enkelt fel som ha inverterat signalerna jämfört med hur mottagaren vill ha den. Japp RS485 är ett skitträsk A-B High-Low allt annat det kallas. Vissa "standarder" idlar hög andra låg på A...

[grottan]

Näää, det är ett one-shot för att få den här reliken till kortläsare att fungera.

Det som stökar till det är att mottagaren valt att göra en kombinationsport (antagligen en "quick fix i efterhand") där man nyttjar RS485 porten för att läsa WIEGAND signaler. Det som utmärker WIEGAND är att man har två dataledningar "D0" och "D1" där normalläget är att båda ligger på +5V och när det skall sändas en 0:a så dras D0 ned till 0V och när det skall sändas en 1:a så dras D1 till 0V

Så här ser kommunikationen ut när man gör en läsning

not_connected.png

Ansluter man enheterna direkt mot varandra så ser man att ena signalen inte riktigt orkar ned till 0V och den andra inte riktigt orkar upp till 5V

connected_no_resistor.png

Måste nog gå ut och labba med enbart 74HCT00, fick för mig att den hade låg "source current" men hög "sinc current" men kan nog uppfattat det fel - var för länge sedan man läste teori kring kretsar

[limpan4all]

All HC kretsar driver och sänker lika mycket, 4mA förutom busskretsarna som klarar 6mA TILL <0,5V/>4,5V så HC kretsar är nog inte "rätt" för denna applikation. LS t.ex skulle göra ett bättre jobb.
Ta två st RS485 drivare istället då VET du att du har drivförmåga (och kan fippla med polariteten enkelt).

[prototypen]

Men det är ju knas att använda optokopplare för att öka drivförmågan.

I fallet 1 så ta bort 100 Ohm motståndet, R 11 är ju egentligen onödigt också.
I fallet 2 så bort med 100 Ohm där också och byt till en PNP transistor men får då byta polaritet i programvaran ELLER fortsätter med en NPN och hakar på en PNP efteråt.

Fall 3 och 4 kostar bara pengar och blir inte ett skit bättre, bara en massa som kan gå sönder.

Protte