Wie lässt sich der Ausgang eines Optokopplers bei Bedarf floaten?

Ich möchte einen optoisolierten Ausgang haben, der hoch, niedrig oder schwebend getrieben werden kann. Ich dachte an die folgende Schaltung, aber ich bin ziemlich neu in der Elektronik, daher weiß ich nicht, ob es Sinn macht. Glaubst du, so etwas könnte funktionieren?

Schaltkreis

Wenn EN von der Eingangsseite hoch ist, soll IC2 den Ausgang hoch oder niedrig treiben. Wenn EN niedrig ist, sollte der Ausgang von IC2 schwebend sein.

Soweit ich weiß, geht der OUT-Pin auf Low, wenn der Transistor in IC2 leitet. Wenn es nicht leitet, schwimmt es. Der Optokoppler kann also den Ausgang selbst nur auf Masse treiben oder ihn schwebend lassen. Ich möchte es auch hochtreiben, verstehe ich etwas schrecklich falsch?

Bearbeiten: Entschuldigung, meine ursprüngliche Frage war nicht so klar, was ich mit dieser Schaltung machen möchte. Ich möchte mehrere Kopien der Eingangs-/Ausgangsschaltung haben, die vorzugsweise mit nur einer Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung gesteuert werden.

Außerdem möchte ich ein Hochgeschwindigkeitsgerät verwenden, da einer der Ausgänge eine serielle Verbindung sein wird und ich nicht weiß, wie ich einen schnellen Standard-Optokoppler finden soll.

Antworten (3)

Sie könnten anstelle des Transistors einen Puffer wie SN74LVC1G240 anschließen, um den Ausgang von IC2 zu steuern.

Der Ausgang von IC1 geht zum Output Enable-Eingang des Puffers. Der Ausgang von IC2 geht zum A-Eingang des Puffers.

Wenn EN hoch ist, ist der Ausgang von IC1 niedrig, wodurch der Pufferausgang aktiviert wird. Wenn EN niedrig ist, ist der Ausgang von IC1 hoch, wodurch der Pufferausgang (schwebend) deaktiviert wird.

Ich denke, das sollte funktionieren, aber bitte überprüfen Sie es noch einmal, bevor Sie Teile bestellen ;-)

Ich denke, das ist die beste Lösung, aber wenn ich diesen Weg gehen würde, würde ich wahrscheinlich auch auf einen Optokoppler mit Totem-Pole-Ausgängen anstelle von 6N137 umsteigen. FOD0721 scheint ähnliche Geschwindigkeitsspezifikationen zu haben und würde externe Pull-up-Komponenten eliminieren.
Ich stimme zu. Jetzt plane ich, 74xx244 zu verwenden, um mehrere Eingabezeilen zu puffern. Ich habe eine letzte Frage: Müsste ich Vorwiderstände an die Eingänge anschließen, um den Strom zu begrenzen, oder tun diese 74xx-Geräte dies bereits von selbst?
Entschuldigung für die späte Antwort! Nein, Sie brauchen keinen Vorwiderstand an den Eingängen. Aber denken Sie daran, überprüfen Sie immer das Datenblatt für jedes Gerät, das Sie verwenden, es deckt normalerweise die typischen Nutzungsszenarien ab.

Warum nicht die Ausgänge zu einem Push-Pull-Treiber verbinden (dann ist kein Lastwiderstand erforderlich). Ein Opto-Eingang kann das Gegenteil des anderen sein, und wenn Sie den Ausgang mit drei Zuständen versehen möchten, deaktivieren Sie die Ansteuerung beider Eingangs-LEDs.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie erhalten auch eine überlegene Schaltcharakteristik, da die Anstiegszeit für den Ausgang des Optos typischerweise 50 ns beträgt, während die Abfallzeit typischerweise 12 ns beträgt.

@dodo Ja, das wäre ein Problem mit dem Gerät, das Sie verwenden möchten - ich habe nicht erkannt, dass der 6N137 in seiner Ausgangsstufe regelmäßig versorgt werden muss - ich habe ihn nur als Fototransistorausgang gesehen. Ich glaube nicht, dass meine Antwort mit diesem Gerät funktionieren wird, aber es sollte mit dem Standardtyp in Ordnung sein, ABER das Problem, mit dem Sie konfrontiert sind, besteht darin, ein Standardteil mit der Geschwindigkeit des von Ihnen angegebenen Geräts zu erhalten.
Und was passiert, wenn beide Optokoppler gleichzeitig einschalten?
@alexan_e Was würde passieren, wenn beide Transistoren in einem Push-Pull-Audioverstärker zusammen eingeschaltet würden? Wir sorgen dafür, dass dies nicht passiert, weil die Dinge braten. Bei normalen Fototransistorausgängen wird der Strom vernünftigerweise durch den Eingangsdiodenstrom und die CTR bestimmt, daher sehe ich dies nicht als Problem. Das Problem ist, dass diese Schaltung mit der Wahl des OP von 6N137 nicht funktioniert.
Ich frage mich nur, warum Sie keinen Widerstand zwischen den Transistorausgängen verwendet haben, hätte das irgendwelche Nachteile?
@Andyaka - Ich würde dringend davon abraten, die beiden Optokopplerausgänge zu stapeln, wie Sie in Ihrer Antwort zeigen. Sie sollten einige Mittel zur Strombegrenzung hinzufügen. Die Abhängigkeit vom Durchlassstrom der Dioden und des CTR ist kein zuverlässiger Weg, um den Durchschussstrom zu begrenzen, der auftreten kann, wenn beide Koppler eingeschaltet sind. Zunächst einmal werden die Koppler in einer digitalen Schaltanwendung hart angesteuert, um eine gute Ausgangssättigung und Betriebsgeschwindigkeit des Kopplers zu erreichen. Zweitens sind die CTR-Spezifikationen in der Regel viel zu weit gefasst, um als praktikable Designbeschränkung verwendet zu werden.
@MichaelKaras, wenn Sie sich den Optokoppler vom Typ 4N25 ansehen, hat er typischerweise eine CTR von 50% und während der Sättigung des Transistors erreicht er vielleicht 75% dieser CTR bei einem Diodenstrom von 10mA. Angesichts der Tatsache, dass sich die CTR auf 100 % (75 % in Sat) verdoppeln kann, könnte der Durchschussstrom 7,5 mA betragen, und dies setzt voraus, dass beide Optogeräte zusammen angesteuert werden. Ich schlage nicht vor, dass beide zusammen angesteuert werden, oder ich. Da es sich um einen Push-Pull-Ausgang handelt, besteht keine Notwendigkeit, die Ausgänge zu übersteuern. Wie ich in früheren Kommentaren gesagt habe, wird diese Art der Konfiguration sowieso nicht schnell genug sein.

Ich denke, so eine Schaltung würde funktionieren

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

IN1 steuert den Pullup-Widerstand und IN2 steuert den Low-Side-Schalter, der den Ausgang erdet.

IN1=ON , IN2 = ONAusgang LOW
IN1=OFF , IN2 = ONAusgang LOW
IN1=ON , IN2 = OFFAusgang HIGH
IN1=OFF , IN2 = OFFAusgang FLOAT

Wie lässt sich der Ausgang eines Optokopplers bei Bedarf floaten?
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