Странности в работе схемы опроса состояния оптронов

[Zuse 0]

Здравствуйте, товарищи!

Давеча коллега продемонстрировал странность в работе одного устройства, которую я не смог объяснить и стало интересно понять, в чем же все-таки дело.

Устройство предназначено для опроса состояния множества оптронов. Оптроны объединены в матрицу, как кнопки в клавиатуре.

Схемы устройства у меня нет и я отрисовал в модели только один столбец, сократив количество строк до двух (этого достаточно для пояснения сути проблемы):

Идея в том, что полевики должны по очереди открываться, подтягивая эмиттеры оптронов к нулю и если фототранзистор засвечен, то на коллекторе также будет присутствовать ноль.

Чтобы более менее приблизить устройство к модели при экспериментах с устройством засвечивались оптроны также только одного столбца.

Вот что видим в модели:

Синий - управление полевиком M1, красный - управление полевиком M2. Зеленый- коллекторы оптронов. Видно, что при открытии М1, а затем М2 (синий и красный фронты) происходит резкий спад напряжения на коллекторах оптронов (зеленые спады на 2 мкс и 7.5 мкс), что вполне ожидаемо.

А в реальности спад на 7.5 мкс получается экспоненциальный, достаточно медленный и совсем не такой отвесный как предыдущий:

Если сместить открытие М2 по времени вправо к моменту, когда напряжение на коллекторе оптронов поднимется до напряжения питания, то спад получается быстрым.

Должен сказать, что некоторые детали в модели отличаются от схемы: вместо 2n7002, установленных в модели, в схеме irf7530. Так же мне не известен тип опотопары и значение тока светодиодов, но все эти детали я счел не существенными с точки зрения объяснения причины замедления спада напряжения при открытии М2

Буду благодарен, если кто-нибудь объяснит мне, в чем тут дело

Edited August 13, 2021 by Zuse

[bsvc963 0]

817-е оптроны медленные насколько я помню их рабочая частота  десяток другой кГц...у Вас сотни. " вместо 2n7002, установленных в модели, в схеме irf7530. Так же мне не известен тип опотопары и значение тока светодиодов" - те модель полностью не соответствует реальной схеме.

[Plain 0]

К выходу подключены ёмкости всех транзисторов, которые перезаряжает активный оптрон.

 

На эмиттеры оптронов надо подавать обычные логические сигналы, но минимально возможного уровня, а коллекторы зафиксировать каскодом по его середине.

[Zuse 0]

Небольшое уточнение. В схеме имеются высокоомные резисторы, подтягивающие стоки полевиков к питанию. Их назначение мне не очивидно, на работу модели влияния они не оказывают, но они есть

On 8/13/2021 at 7:08 PM, Plain said:

К выходу подключены ёмкости всех транзисторов, которые перезаряжает активный оптрон.

Почему тогда первый спад получается быстрым?

On 8/13/2021 at 7:08 PM, Plain said:

На эмиттеры оптронов надо подавать обычные логические сигналы, но минимально возможного уровня, а коллекторы зафиксировать каскодом по его середине.

Если говорить о возможных вариантах усовершенствования схемы, то имхо проще всего добавить последовательно с фототранзисторами диоды. Мне кажется, с диодами эффект не будет проявляться

[Plain 0]

Пока напряжение на выходе схемы низкое, транзисторы неактивных оптронов работают в реверсном режиме, который все симуляторы PSpice одинаково не обрабатывают.

 

Причины, почему Вы выбираете в эту схему чего-то ещё добавить, вместо вышепредложенного убрать, неизвестны.

[Zuse 0]

50 minutes ago, Plain said:

Пока напряжение на выходе схемы низкое, транзисторы неактивных оптронов работают в реверсном режиме, который все симуляторы PSpice одинаково не обрабатывают.

Тут вы, конечно, правы и это все объясняет. Стыдно, что проглядел

При этом версия про активный оптрон, который перезаряжает емкости всех подключенных транзисторов, насколько я понимаю, мимо, но без резисторов на стоках додуматься до правильного ответа было конечно непросто  

Edited August 16, 2021 by Zuse