[iiv 17]

Добрый день,

 

есть МК, к одной выходной ноге которого подключено N цифровых оптокоплеров (Si8620BD-B-IS). По даташитам с МК нога может до 40мА давать. Напряжение на МК и ноге 3.3В

 

Раньше у меня было N=40 оптокоплеров, все работало классно и надежно. Недавно поменял и нарастил конструкцию, теперь стало N=160.

 

Заметил, что про 10кГц все тоже надежно работает, а при 1МГц почти всегда есть пропуски.

 

Если считать, что 1МГц и 40мА, при 160 оптокоплеров в параллель, то на каждый мне надо 250мкА или около 70пФ паразитной емкости. В даташите входной ток не нашел, паразитная емкость ноги на землю 3пФ.

 

Гипотез две

1. у меня в проводах 70пФ набегает (там от МК до оптокоплеров примерно 30см),

2. либо таки сами оптокоплеры потребляют с пина около 250мкА.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что мне надо поставить какой-то повторитель, и, если да, то что? Мосфет драйвер на 3.3В вроде не бывает, а что еще может существенно больше 100мА дать на частоте где-то до 5МГц?

 

Спасибо!

[MegaVolt 25]

Хорошо бы проверять осциллографом что происходит на линиях при большой частоте. 
Хорошо бы проверить способен ли контроллер отдавать такой ток суммарный. Всё ли хорошо у него с разводкой линий питания... И проверить что происходит по питанию при подобных нагрузках.

Если контроллер не тянет то да нужно ставить усилители. Может быть просто буферы из обычной логики. А может и полевичка хватит какого по шустрее.

 

P.S. Глянул подробнее. Это не оптопара. Это вполне логическая микросхема. По входам отлично должна управляться с контроллера. Проблема в чём то другом. Разводка питания, помехи или ещё что..... становитесь осциллографом и ищите. Повторитель не поможет.

[ded2016 4]

37 minutes ago, iiv said:

что мне надо поставить какой-то повторитель, и, если да, то что? Мосфет драйвер на 3.3В вроде не бывает, а что еще может существенно больше 100мА дать на частоте где-то до 5МГц?

Посмотрите в сторону шинных формирователей, они для того и созданы, что бы на один выход вешать несколько входов. N = 160 уже очень большое количество, тут уже все надо считать и емкость подвода и правильность питания. Кстати в одном формирователе несколько вентилей, я бы использовал максимальное число, т.е. на один выход повесил минимально возможное количество

[iiv 17]

Спасибо большое, за советы!

32 minutes ago, MegaVolt said:

P.S. Глянул подробнее. Это не оптопара. Это вполне логическая микросхема. По входам отлично должна управляться с контроллера. Проблема в чём то другом. Разводка питания, помехи или ещё что..... становитесь осциллографом и ищите. Повторитель не поможет.

вот я сам тоже об этом думаю, у меня получается, что все эти 160 пинов вначале объединяются примерно по 10 (от 6 до 14), и далее от каждой такой группы идут в виде 20 проводков почти в параллель. Далее по 10 они попадают на 2.54 колодку, в которой все пины на одном полигоне и уже эта пара идет на ногу МК.

У МК рядом 3А DC-DC (TPS82130), который питает и МК, и питание оптопар, они при 1МГц когда их было 40, потребляли 400мА, а сейчас должны 1.6А потреблять, то есть на МК оставшиеся полтора ампера должны хватить. Осциллограф на питание МК ставил, визуально скачков не наблюдал.

12 minutes ago, ded2016 said:

шинных формирователей

скажите, пожалуйста, а как такое правильно по-английски называется, а то вроде описание в гугле есть, что конкретно искать в farnell, mouser или digi-key - так и не смог понять.

 

Спасибо!

[MegaVolt 25]

Как я понимаю шинные формирователи будут жрать точно так же как и данные микрушки...
Я так понимаю вопрос наводок где то.... нужно вначале с осциллографом зафиксировать глюк потом думать как его решать. Иначе это гадание на кофейной гуще.

Шинный пормирователь это например SNxxxx245

[Herz 4]

15 минут назад, iiv сказал:

а как такое правильно по-английски называется

buffer/line driver. Например, 74LVC244A.

5 минут назад, MegaVolt сказал:

Как я понимаю шинные формирователи будут жрать точно так же как и данные микрушки...

Микросхемы, с Вашего позволения. Нет, дело не в "жрать", а действительно в нагрузочной способности выхода МК. В том числе по отношению к емкостной нагрузке. Проблема хорошо известна в цифровой технике прежних лет. Именно для её решения шинные формирователи и придумали.

[MegaVolt 25]

24 минуты назад, Herz сказал:

buffer/line driver. Например, 74LVC244A.

Микросхемы, с Вашего позволения. Нет, дело не в "жрать", а действительно в нагрузочной способности выхода МК. В том числе по отношению к емкостной нагрузке. Проблема хорошо известна в цифровой технике прежних лет. Именно для её решения шинные формирователи и придумали.

Данный преобразователь выдаёт 50мА по выходу. Контроллер 40. По моему это не та разница ради которой нужно ставить дополнительно 20 микросхем.

[iiv 17]

Спасибо большое, MegaVolt и Herz советы!!

 

Я пролистывал в мойсере buffer/line driver, но, повидимому на них не остановился из-за того, что у них выходной ток обычно 20-30мА, то есть даже меньше чем у моего МК.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что buffer/line driver от 5МГц и выше с током больше 30мА не бывает, и всяко я должен топологию звезда делать: то есть МК раздает на 10, а те, в свою очередь, каждый по 16.

 

PS: потыкался еще осциллографом, получается, что если прижаться к ноге оптопары, то часто там какая-то чехорда идет, вместо сигнала, а вот с ноги МК - сигнал более менее похож на истину.

[_pv 52]

1 hour ago, iiv said:

Если считать, что 1МГц и 40мА, при 160 оптокоплеров в параллель, то на каждый мне надо 250мкА или около 70пФ паразитной емкости. В даташите входной ток не нашел, паразитная емкость ноги на землю 3пФ.

двойку там не потеряли, что за 1мкс надо успеть и зарядить и разрядить?

а вот 35пФ на 30см уже вполне наберутся.

и 40мА на ногу МК тоже довольно оптимистично, тем более что выходы "1" и "0" не всегда одинаковые по току.

кроме упомянутого lvc244a можно ещё на мелкие драйвера мосфетов для этой же цели посмотреть можно они к ёмкостным наргузкам привычные,

типа mcp1401 (он правда 5нФ на 5МГц возможно и не раскачает при 5в) но там рядом полно драйверов и позлее https://www.microchip.com/ParamChartSearch/Chart.aspx?branchID=90101

 

5 minutes ago, iiv said:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что buffer/line driver от 5МГц и выше с током больше 30мА не бывает, и всяко я должен топологию звезда делать: то есть МК раздает на 10, а те, в свою очередь, каждый по 16.

да если ему все выходы запараллелить тоже ничего особо страшного не случится.

[iiv 17]

34 minutes ago, _pv said:

двойку там не потеряли, что за 1мкс надо успеть и зарядить и разрядить?

ой, да, точно, спасибо, что заметили!

34 minutes ago, _pv said:

и 40мА на ногу МК тоже довольно оптимистично, тем более что выходы "1" и "0" не всегда одинаковые по току.

тут у меня оптимизма совсем нет, так как еще 8 выходов того же контроллера попадают на ту же оптопару, но каждый пин с fanout x20, а еще другие 8 пинов тоже что-то по 2-3мА управляют. Суммарно МК может и захлебывается из-за этого.

 

Похоже, что мосфет-драйверов на 3.3В нет, только логика.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что, в моем случае, было бы правильнее перейти на 5В питание МК, и тогда можно было бы использовать большой набор мосфет драйверов?

[Plain 168]

1 час назад, iiv сказал:

Далее по 10 они попадают на 2.54 колодку, в которой все пины на одном полигоне

В этом месте надо было поставить любой буфер-разветвитель, например.

[_pv 52]

35 minutes ago, iiv said:

Похоже, что мосфет-драйверов на 3.3В нет, только логика.

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что, в моем случае, было бы правильнее перейти на 5В питание МК, и тогда можно было бы использовать большой набор мосфет драйверов?

на 5В можно только изоляторы и драйвер посадить, а всё остальное как есть оставить, у драйверов обычно logic input high 2.4В, т.е. от 3В логического сигнала работать будут.

но если всё уже 3В и питания кроме 3В нету, возможно проще будет обычные логические буфера параллелить, чем менять питание.

ну или повторитель из какого-нибудь видеоусилителя сделать вроде LMH6639, но с большой емкостной нагрузкой тоже аккуратно надо.

[ded2016 4]

27 minutes ago, iiv said:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что, в моем случае, было бы правильнее перейти на 5В питание МК, и тогда можно было бы использовать большой набор мосфет драйверов?

Не факт, просто у вас очень много проводников на выходе и...

42 minutes ago, iiv said:

потыкался еще осциллографом, получается, что если прижаться к ноге оптопары, то часто там какая-то чехорда идет, вместо сигнала, а вот с ноги МК - сигнал более менее похож на истину.

Ну вы же сами все увидели

 

 

27 minutes ago, iiv said:

Похоже, что мосфет-драйверов на 3.3В нет, только логика.

 

Да не нужны вам (и не помогут тут) драйвера 

 

42 minutes ago, iiv said:

и всяко я должен топологию звезда делать: то есть МК раздает на 10, а те, в свою очередь, каждый по 16.

Ну вот и пришли вы к истине и сами, ну может и не 10х16, но...

Поймите, что давным давно в далекой галактике  раньше, когда не было такой степени интеграции миропроцессорных схем и люди программировали бамбуковые палочки  и приходилось ставить отдельно (в своих корпусах) ОЗУ ПЗУ, АЦП, ЦАП, таймеры и др., и по всему устройству таскать шину данных и шину адреса, а потом все это подключать к процессору эта задача была глубоко исследована и решена, при помощи специальных микросхем (вам уже терминов накидали, добавлю: Transceiver, Octal Bidirectional Transceiver ), отсюда и название - "шинный формирователь" процессорная проблема ушла, но микросхемы применяют, выпускают и разрабатывают...

Не стоит пытаться из говна и палок приспособить драйвер или еще что-то приляпать к задаче, которая решена еще даж до моего рождения специальным способом.

 

Изменено 25 марта, 2021 пользователем ded2016

[iiv 17]

Огромное спасибо всем за очень важное для меня обсуждение!

 

Поставлю два восьмибитных logic buffer на этот fanout, а также еще по такому буферу на каждый канал с fanout x20, и тогда все мои 160 оптопары должны будут успешно работать.

[Herz 4]

4 часа назад, MegaVolt сказал:

Данный преобразователь выдаёт 50мА по выходу. Контроллер 40. По моему это не та разница ради которой нужно ставить дополнительно 20 микросхем.

Нет, Вы не поняли. Тут не в сумме миллиампер дело. ded2016 прав.