Use un optoacoplador de alta velocidad con una señal de entrada lenta

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Como se sabe, una entrada lenta generalmente no es buena para el diseño del circuito digital CMOS. Me pregunto si los optoacopladores de alta velocidad como 6N137 , HCPL-060L , etc., se puede utilizar con señales de entrada lentas, como para detectar una ¿Evento de cruce por cero en una entrada de CA de 50Hz? (Sé que es una pérdida de dinero usar alta velocidad con una entrada lenta, pero esa es otra pregunta). ¿De qué debo ocuparme? ¿Necesito un acondicionamiento de señal antes del optoacoplador?

    
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1 respuesta

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Sí, puede utilizar un optoacoplador rápido para una señal lenta.

Un problema es que la mayoría de los optoacopladores 'digitales' no tienen histéresis, por lo que una pequeña cantidad de ruido sobre una señal de cambio lento podría resultar en una transición que no está limpia. En algunos casos eso podría ser un problema. Supongamos que está contando los cruces por cero para un reloj en tiempo real.

Aquí es cómo se ve la función de transferencia típica de un 6N137 (Toshiba). Normalmente, querrá hacer funcionar el LED a una corriente nominal muy superior a eso, tal vez de 5 a 7,5 mA, para tener en cuenta la temperatura, el envejecimiento y las variaciones de unidad a unidad en el peor de los casos.

Para ampliar un poco su ejemplo, a 50 Hz 240 VCA, la tensión de la red cruza el cero a aproximadamente 100.000 voltios / segundo. (100 \ $ \ pi \ sqrt {2} \ times240 \ $), por lo que no se mueve tan lentamente. Si desea detectar el cruce por cero en, digamos, 10V +/- 20%, tiene que detectar el voltaje con un error de 20usec o menos. Eso es asumiendo que no hay error de voltaje (digamos que está usando un comparador en el lado de la red para proporcionar un voltaje de transición preciso). Si permite un voltio para el error de voltaje, no debe agregar más de 10useg de error de tiempo.

Si usamos el ejemplo de 7,5 mA, el LED debe tener 7,5 mA nominalmente a 10 V, lo que representaría quizás un pico de 250 mA si solo estuviera utilizando (digamos) una resistencia en serie con un Zener, que sería un valor destructivo. Por lo tanto, se requiere que algunos circuitos limiten la corriente y proporcionen una acción de conmutación rápida (minimizando las variaciones con la temperatura, etc.). Algunas histéresis y prefiltros pueden evitar que el ruido provoque transiciones desordenadas.

Si todo lo que le interesa son los ciclos de conteo, puede salirse con una resistencia y diodos, además de algunos filtros digitales con un micro.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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