CN70 Kullanımındaki Direnç Değerleri ?

[kean atay]

Merhaba CN70 kullanarak Schmit Trigger'den PIC'e lojik bilgi aktarmak istiyorum.

Datasheet'e göre :

1-) http://www.vishay.com/docs/83751/cny70.pdf
2-) http://www.vishay.com/docs/80107/80107.pdf

CN70 ile yüzey arasını 0.3 mm (veya 0.4 mm hemen hemen aynı) seçersem; CN70'in Input (emiter-diyot) kısmındaki LED 1.2 V ile 1.6 V arasında değişiyor. If akımı 20mA verilmiş. LED'i 1.5V kabul edersek direnç değeri 180 ohm hesaplanıyor.

Fakat collector ile 74HCT14 arasına koymam gereken direnç değerini hesaplayamadım. Tabloda hangi akımı incelemem gerekiyor ?

Forumlarda ve projelerde gördüğüm kadarıyla genellikle 47k kullanılmış. Neden 47k ?

Özetle R1 =180 ohm olduğunu biliyorum ve R2 direncini arıyorum:

[pisayisi]

Objeden gelen refleksiyona bağlı olarak R2 direnci üzerindeki akım değişecektir. bu değişimin maksimum  değeri ic1 ve min değeri ic2 olmak üzere, R2 nin ttl kapıya bağlandığı noktada ttl eşik seviyelerini elde etmek lazım. ttl giriş noktasındaki gerilim 0.8 voltun altında iken çıkışın lojik sıfır ve 2 voltun üstündeki gerilimlerde lojik 1 çıkış vereceği gözönüne alınırsa R2 direncinin alt ucundaki gerilimin aşağıdaki aralıkta olması beklenir.

5 - R2. İc2 <0.8 v

5-R2. İc1 >2 v

katalogtan örnek bir yansıma senaryosu için ic1=326 uA ve  ic2=80ua alınırsa, R2 direncinin 37.5k ile 12.88 k arasındaki bir değer seçilebilir. Refleksiyon için kullanılcak objenin yüzeyine ve mesafe aralığına bağlı olarak ic1 ve ic2 değişeceğinden 10k lık bir direnç kullanarak R2 direncinden objenin pozisyonuna bağlı olarak değişen uç akımları tespit ederek kendi uygulamana özgü gerçek değerlere ulaşabilirsin. Ya da 20 k lık bir direnç bağla olsun bitsin

[kean atay]

Aslında birçok boşluğu doldurdu dediğin fakat bir sürü de karışıklık getirdi beraberinde.

Ic/Icmax oranından bahsetmiş. Figure 12.a için hesap yapmış.
Fakat bizim CN70'in grafiği Figure 12.b'de bulunuyor.

Ic = 0.95 x Icmax oluyor.

Icmax = k x If ile verilmiş.
If = 10mA için
k = 2.8% demiş. Figure 9'dan saptamış bunu. Fakat Figure 9'a bakıyorum 10mA'nın olduğu kısımda k %4'den daha büyük görünüyor grafiğe göre.

Bunu da geçtim daha sonra bu k'nın başka faktörlere de bağlı olduğunu söylüyor.
Normal yazı kağıdı için k1 = 94% x k = 4.7% demiş. Tablo 1'den saptamış. %94 görünüyor fakat bu %4.7 nerden çıktı pdf'nin hiçbir yerinde göremedim.

Hadi bunları da geçtim, en son hesabında minimum ve maksimum akım değerlerini bulurken:
Ic1 = 0.95 x k1 x If = 446.5 uA
Ic2 = 0.95 x k2 x If = 47.5 uA

bulmuş. Hesapları tekrar yaptım doğru çıkıyor ancak burada If değerimiz 10mA.

Hani If = 20mA için yapıyorduk bu hesapları.

Güya en iyi ve en kötü ihtimale karşın Ic1 ve Ic2 hesaplayayım oradan da direnç değerimi bulurum dedim ama bu kadar karışıklık varken yaptığım hesap doğru olacak gibi durmuyor.

Zamanında 47k'yı kim hesaplayıp ta atmışsa internete herkes ondan kopyala yapıştır yapmış gibi görünüyor.

[kean atay]

http://etepic.com/index.php?topic=1363.new;topicseen#new

Aynen kullanabilirsin. Ancak unutmamak gerekir. Schmitt triger ler parazitten çok etkilenir. Yaptıkları iş zaten bu parazitleri mantıklı hale getirmek. Bu nedenle bahsettiğin direnci çok büyük seçersen , çevredeki parazitlerinde algılanmasına neden olursun. Optik malzemenin çıkış akımı 50 mA. Schmitte den geçebilecek akım 20 mA.  Senin kullanmak istediğin direnç ile CNY70 den 0,5 mA akıyor. Sistemin tabii ki çalışacaktır. Ortamda istenmeyen gürültüler varsa bu akımı 3-4 mA olacak şekilde ayarlaman gerekir. Bu arada bu tür hesapları yaparken iki kriter vardır dikkat edilecek. İlk olarak schmitt vb elemanın giriş gerilimine bakarız. Seninkinde 6 volt max. yazıyor. Senin bilmen gereken şey bu. Sen bu gerilimi giriş noktasında aşmaz isen schmitte çekeceği akımı kendisi çekecektir.

Diğer konu ise opto vb sürücü elemanın kollektör akımıdır. İşte esas belirleyici olan bu. Sen bu akımı %50 seviyelerinde rahatlıkla kullanabilirsin. Schmitte bişey olmayacağı gibi optonu da ısıtmaz. Ben kendi projelerimde bu akımı %25 gibi alırım genelde. Böyle yapmazsak ne oluyor kabaca bakalım;

Biz malzemler ısınmasın , pil bitmesin vb diyerek optonun kollektör akımını 100 uA aldık diyelim. Bizim schimitt 1uA i görüyor. Mantık olarak sorun yok. Ortamda gürültü varsa ve bu gürültüler optonun kollektör hattına binerse ne olur?..

100 uA lik kollektör akımı besleme salınımları vb konularda mutlaka aşağı yukarı salınım yapacaktır. Bu da schmitti aldatacaktır. Eğer bu akımı 5000 - 6000 uA seviyelerine taşırsanız bu sıçramalar olmaz. Daha kararlı bir devre elde edilir.

Datascheetlerde verilen direnç değerleri test amaçlı değerlerdir. Yani bu malzeme bu değerler ile çalışabilir demek içindir. Schmittin algılama hassasiyetini vb göstermek için yani. Gerçek uygulamada yukarıda anlattığım değerler gözönüne alınmalıdır.

Basit hesapla siz ne kullanabilirsiniz diye bakalım:

IC= 5 mA
V = 5 V

R=V/I  , R=5/0,005  , R=1 Kohm

Opto %10 luk bir yük ile çalışır.  İstiyorsanız biraz daha artırıp düşürebilirsiniz. Sorun olmaz.

Sonuç olarak :
Akım değerimi mili düzeyde tutarsam, parazit akımlarının etkisi azalacaktır. Teorik hesaba göre nano düzeyi ve hatta mikro düzeyi ihmal edebilirim. (yaklaşık model) Elbette bu akımlar yine var olacaktır. Ancak devreyi bozacak kadar etkilemeyecektir.

Biraz daha araştırarak Ic akımının verisini buldum: (50mA)  (gerçi ilk mesajımda da Ic = 50 mA yazıyordu fakat diğer hesap kafamı karıştırmıştı)

http://www.cpu.com.tw/kh/m/solid/cny70.pdf
http://www.digikey.com/product-detail/en/CNY70/751-1025-ND/1681159
http://tr.mouser.com/Search/ProductDetail.aspx?qs=/jqivxn91cdreAm7vR28%252bA==


Opamp'ın da en fazla 20mA ya izin verdiğini biliyoruz. Riske girmemek için %25'ne göre hesap yapıyorum.
Bu durumda Ic<5mA olmalı.

I=V/R

V= 5 V
Ic <5mA

R>1K ohm çıkar.  1k Ohm kullanmayı düşünüyorum. Pratik kısmına geçtiğimde alacağım sonuçlara göre bu değer değişebilir. (muhtemelen yükselecek)