Interfaca givare mot skrivarporten

[Mindmapper]

Vce är mellan 0,1V - 0,3V, beroende på transistor, kollektorström och temperatur. TTL-kretsar tolkar nivåer upp till 0,8V som en 0'a, så det är lugnt.

Visst är optokopplare ett bra sätt att skydda elektronik. Men då skall det inte finnas någon annan kontakt mellan de olika sidorna av kopplaren än den som ljusstrålen står för. En av den fina grejen med optokopplare är att den även tar bort jordströmmar om man kopplar så att bara ljuset är gemensamt för de olika sidorna. Nackdelen med optokopplare brukar vara att de är bland de mer otillförlitliga komponenterna samt svåra att skydda för transienter och försämrar därmed MTBF.

Om du kopplar som transistorn i optokopplaren. Emittern ner till gnd. Kollektorn via kollektormotstånd till +5V. Skillnaden blir att basen (istället för via ljusstrålar) kopplas via basmotstånd till 24V signalen. LED får kopplas direkt till 24V signalen.

För att skydda mot negativa spänningar sätts en diod efter basresistorn, med katod till bas och anod till gnd. Vill man skydda transistorn ytterliggare kan man t.ex. sätta 2st. dioder i serie antiparallellt över den andra dioden. Dvs du vänder dom andra vägen så att de begränsar spänningen till basen att bli högre än ca 1,4V. Nu mår inte basen så bra av 1,4V så en resistor mellan dioderna och basen som håller ner basströmmen till ett säkert värde behövs. Dessa dioder kan man byta ut mot en zenerdiod med låg zenerspänning. Det finns flera varianter på att sätta skydd på.

[AndLi]

AndLi: Max 100Hz, japp det är ett linux OS. Vad tänkte du på?

Jag tänkte på den dåliga realtidsprestanda som finns i "pc" OS,
Eftersom det är svårt att veta hur lång tid taskswitchen tar vid ett interrupt från parallelporten är det oerhört svårt att få någon bra noggranhet på det hela.

[Frasier]

Mindmapper: Jag börjar bli övertygad om att isolationen mha optokopplaren är överdriven och förmodligen bristfällig då isolationen inte är total i mitt fall.

Jag tror jag förstår ditt förslag på skydd för basen men jag hänger inte riktigt med på följande:

Vill man skydda transistorn ytterliggare kan man t.ex. sätta 2st. dioder i serie antiparallellt över den andra dioden. Dvs du vänder dom andra vägen så att de begränsar spänningen till basen att bli högre än ca 1,4V. Nu mår inte basen så bra av 1,4V så en resistor mellan dioderna och basen som håller ner basströmmen till ett säkert värde behövs. Dessa dioder kan man byta ut mot en zenerdiod med låg zenerspänning.

Okej att man skall skydda basen emot för stora negativa och positiva spänningar men varför skulle 1.4V vara skadligt, en BJT är väl iofs mättad runt 0.7V men är det skadligt att lägga sig på det dubbla för att vara på den säkra sidan? Visst en zener på 0.8-0.9V kanske är optimalt om jag förstår dig och BJTn rätt men har du lust att förklara vart faran ligger.

I de flesta datablad finns ju V_EB under maximum ratings (ca 5V kanske), du syftar nu på en V_BE som också borde stå under maximum ratings?!

Tacksam för upplysning!

[Mindmapper]

En bipolär halvledare är strömstyrd. Därför skickar man aldrig på en spänning för att styra dessa, utan begränsar strömmen och skapar en strömstyrning med resistorer. Skulle vi skicka på spänning direkt, skulle en liten ändring i spänningen göra en jättestor förändring av den styrda strömmen. Detta pga att bas-emitter dioden är lågohmig i framriktningen och speciellt känslig vid "knät". FET-transistorer däremot är spänningsstyrda, pga att de är högohmiga och därmed strömsnåla.

Vill du exprimentera med detta titta på en lysdiod som styrs direkt av en spänning utan strömbegränsning. Mät strömmen genom den och variera spänningen ska du se att strömmen varierar väldigt mycket med bara en liten ändring i spänningen. Visst går det att ha det så, men en liten förändring i spänning kan ske pga att spänningskällan inte är tempstabil eller batterivariationer, bättre är att strömstyra.

Lägger du på dubbla Vf så kommer den magiska röken att släppas ut.

Effekttransistorer behöver ganska mycket i Ube för att styras ut riktigt, men går man över 1V så ligger man i farosonen för att köra sönder dessa. Man kan gå in i databladen och se i diagram hur stort Ube är vid visst värde på Ib, men spridningen är stor och temperaturberoende. Småsignaltransistorer tror jag inte tål lika hög Ube som effektransistorer, men jag är inte säker.

Bas-emitter dioden klarar högre spänning i backriktningen Ueb än i framriktningen Ube. Vilket också dioder gör. En lysdiod klarar dock inte mycket i backriktningen medan en likriktardiod klarar betydligt högre spänningar i reverse, som tur är. Det är nog inte bara tur, utan det finns en viss tanke bakom naturligtvis.

Eftersom bas-emitterdioden blir lågohmigare dessto längre upp på knätt vi kommer, kan en relativt lågohmig resistor mellan skyddsdiod och bas begränsa basströmmen vid eventuella transienter. Men en kondensator skulle också kunna skydda för sådana kortvariga höga spänningar.

Genom att välja 2st schottkydioder skulle man få ner spänningen till ett lägre värde än 1,4V. Ett ännu bättre val vore en kisel- och en schottkydiod.

Normalt fungerar basmotståndet som skydd nog. Det borde begränsa strömmen till basen till säkra värden. Frågan är vad händer om 24V inte är stabil, även om det ligger transienter överlagrade på 24V så klarar transistorn att dessa är skapligt höga, men transienter brukar man ha liten koll på. Skyddsdioderna på basen skyddar i detta fall, även om vi skulle få en kortslutning mellan bas-kollektor i transistorn, vilket dock inte brukar vara så vanligt.

Edit: lite felstavning och glömda bokstäver

[MadModder]

Man ska inte ha någon pullup till parallellporten. Den har intern pullup. Optokopplarens emitter och kollektor kopplas direkt mellan GND och en datapinne. Klart.