Optocupler: FAIRCHILD MOCD207M
Según la hoja de datos con If = 1mA, el CTR mínimo es del 34%. Al usar una resistencia en serie de 1.5k a 3.3V, se obtiene If = (3.3-1.2) / 1.5k = 1.4mA.
El colector está conectado a una resistencia de levantamiento de 30k. Está directamente conectado a una entrada del controlador. ¿Es adecuado el valor de la resistencia de levantamiento?
La relación de transferencia de corriente (CTR) define la cantidad de corriente directa en el LED que se transfiere ópticamente al BJT como su corriente de colector.
A partir de su descripción, asumo que está conectado de la siguiente manera:
Entonces \ $ 1.4 \ $ mA en el LED \ $ \ veces 0.34 = 476 \ mu \ $ A de corriente en el colector, de acuerdo con el CTR.
La corriente a través del Rpullup causada por la caída de voltaje a través del Rpullup será: $$ \ mathrm {I} = {\ mathrm {V} \ over \ mathrm {R}} = {3.3 \ over 30000} = {110 \ mu \ mathrm {A}} $$
por lo que \ $ 110 \ mu \ $ A fluirá a través de Rpullup y los \ $ 476 - 110 = 366 \ mu \ $ A restantes estarían disponibles (en condiciones ideales) para cargar el puerto P1 del microcontrolador y hundirlo en la lógica 0. Sin embargo, el tiempo de subida del transistor es \ $ 1.6 \ mu \ $ sy suponiendo una capacitancia de compuerta P1 de \ $ 5 \ $ pF en el peor de los casos, y un pullup interno de \ $ 10 \ $ k en paralelo con el externo \ $ 30 \ La recuperación de $ K es \ $ 7.5 \ $ K, por lo que la constante de tiempo RC es: $$ 7500 \ times 5 \ times 10 ^ {- 12} = 37.5 \ mathrm {ns} $$
Esto significa que la capacitancia de la compuerta se cargará en solo \ $ 5 \ $ de esas constantes de tiempo, o \ $ 187.5 \ $ ns, mucho antes de que el transistor esté completamente encendido y en saturación. Después de esto, el transistor continúa aumentando durante el tiempo de subida restante menos el tiempo de carga, o
$$ 1.6 \ mu \ mathrm {s} - 187.5 \ mathrm {ns} = 1.4125 \ mu \ mathrm {s} $$
en cuyo punto simplemente se satura en \ $ 110 \ mu \ $ A
Por lo tanto, parece que esto es suficiente corriente para bajar el puerto de entrada del micro a la lógica BAJA, pero debe mirar su hoja de datos para que el micro determine cuál es la capacidad de entrada real y la recuperación.
Cuando el optoacoplador está apagado, el pullup \ $ 30 \ $ K se usará en paralelo con un pullup interno (asumí \ $ 10 \ $ K interno) para \ $ 7500 \ Omega \ $ para cargar el condensador de la compuerta a El nivel lógico opuesto. Nuevamente, tendrá \ $ 110 \ mu \ $ A disponible (o incluso más si incluye un pullup interno en paralelo). Así que parece que \ $ 30 \ $ K está bien aquí (porque todas las constantes de tiempo calculadas previamente para la lógica BAJA todavía se aplican aquí para cambiar a la lógica ALTA.)
Puede evitar fácilmente todos estos cálculos si, para comenzar, usa una corriente razonable y la mitad de la recuperación de la carretera como \ $ 10 \ $ K, a expensas de un mayor sorteo de la corriente de reposo. El optoacoplador que está utilizando puede tener una corriente de reenvío de \ $ 60 \ $ mA en el LED, por lo tanto, asigne \ $ 5 \ $ a \ $ 10 \ $ mA, no \ $ 1 \ $ mA. \ $ 1 \ $ mA también es el mínimo de la hoja de datos, y me gusta alejarme de los mínimos de esa manera.
El valor de la resistencia de pull-up no es crítico. Por lo general, usted desea elegir un valor que limite suficientemente la corriente mientras no se debilite para "elevar" adecuadamente el voltaje al valor deseado. Los valores comunes están en el rango de 10-100k Ohm.
Muchos microcontroladores tienen resistencias de pull-up internas que pueden activarse opcionalmente y son adecuadas en la mayoría de los casos. Compruebe la hoja de datos.
El CTR tampoco es crítico, ya que solo necesita una corriente de colector muy baja. Ya mencionaste que la hoja de datos indica que el CTR es > 34% en If=1mA . Sin embargo, aumentaría If a aproximadamente 5 mA para evitar conducir el OC en el límite inferior.
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