Osservazioni sul segnale Step:Kflop + Opto + BB + CW5045 36V

[walgri]

Condivido, e spero si possa commentare insieme, alcune osservazioni che sto facendo sul segnale step.

Si tratta di un sistema costituito da una KFlop, i cui segnali di step e dir (in modalità LVTTL) sono connessi a degli optoisolatori Vishay SFH620A (ma ho provato anche degli Avago ACPL-844-000E senza che sia riuscito ad apprezzare differenze) tramite resistenze da 330Ohm. Dall'altro lato dell'optoisolatore arrivano: al collettore il segnale step proveniente da una breakoutboard per porta parallela, all'emettitore il GND della porta parallela stessa.
A valle della breakoutboard si trova il driver CW5045, alimentato a 36V.

IMG_20150126_222120_rid.jpg

Ho utilizzato tre canali dell'oscilloscopio: il primo canale (in giallo nelle foto e nel video) è connesso a monte della resistenza che connette il catodo dell'optoisolatore a GND, in secondo canale, in ciano, è collegato al collettore dell'opto, il terzo canale è sullo STEP- del driver.

La prima cosa che ho notato è che se accendo l'elettronica di potenza si scatena un inferno di interferenze:

IMG_20150126_215731.jpg

La seconda cosa è che mi aspettavo qualcosa di più "squadrato" in uscita dall'optoisolatore, si vede meglio in questa immagine:

DS1Z_QuickPrint47.png

L'altra cosa che ho notato è il segnale di Step che arriva al driver non solo è più lungo del segnale inviato dalla KFlop, ma è pure variabile ed è tanto più lungo quanto maggiore è la frequenza, queste proprio non me le so spiegare. Si vede meglio in questo video:

http://youtu.be/Q8jA_w8T54o

Il motore che si sente è un Nema34, il driver è impostato a 1/8 di passo, quindi al massimo sta andando a circa 1200 giri/minuto (in aria).

[Pedro]

1) per una uscita LVTTL 330 ohm sono troppi, sei quasi alla caduta di tensione del diodo led perciò hai una corrente bassa che non satura il fototransistor in uscita. Tra l'altro, un capo dell'ingresso sta all'uscita LVTTL e l'altro? ai + 5? a gnd? ai +3.3? I datasheet danno per i primi opto max 60mA sul led sul secondo 20mA, su tutti e due cadono circa 1.2 Volt, applica ohm e sai che resistenza mettere (stai ovviamente un po' sotto il max ma non troppo altrimenti stai in regime non di saturazione)
2) non si capisce bene, uno schemino? Rumore? troppo, mi sa che hai collegato male i gnd del tutto, ma il - della tensione motori sta a gnd? schemino necesse est
3) come stai usando le uscite della kflop? Insomma sono LVTTL o OC?
4) hai messo oltre alla resistenza un diodo, un resistenza verso GND in più..qualcosa d'altro?

6) ma come l'hai collegata la BB? mica ho capito, una uscita a un collettore?

PS: il N.5 era per dirti che non stai usando uno strumento di misura, ma lo sai già

[kw3]

l'opto che stai utilizzando è AC input...
non proprio il max
http://www.vishay.com/docs/83675/sfh620a.pdf

personalmente proverei questi
http://www.vishay.com/docs/83604/6n135.pdf

inoltre ci metterei capacita filtro , di modo ad abbattere le interferenze che riscontri , o magari anche qualche ferrite.
ma da vedere se la cosa non crea problemi alla qualità del segnale.

ps , la breadboard non è il top riguardo a schermatura , anzi , direi proprio il contrario...

[walgri]

Grazie per le risposte !

Leggo ora degli aggiornamenti dei messaggi, tardi rispetto alla prova che ho fatto stamattina.

Allego intanto una immagine ottenuta portando a 150 Ohm la resistenza sull'opto:

DS1Z_QuickPrint49.png

DS1Z_QuickPrint52.png

Un po' meglio ma non tanto, direi, ma ho ancora da vedere tutto il resto.

Appena posso metto su lo schema completo. Intanto rispondo a quel che posso:

La kflop è impostata sull'output 8, LVTTL, la resistenza collegata al catodo dell'opto è poi connessa al GND della KFLop. La kflop medesima è in questo momento alimentata da un portatile connesso alla linea 230V.

Il quadro con bb e drivers è connesso alla medesima linea a 230V che attraverso uno switching alimenta i drivers. La bb è invece alimentata tramite un alimentatore a parte, attraverso un adattatore usb.

Il gnd della bb è connesso al gnd dei drivers, ma anche alla carassa dello switching e quindi anche alla TERRA.

La bb e i drivers fanno parte di un quadro già finito acquistato pronto, anche se comunque posso metterci mano e modificarlo se occorre.

Sui pin di step e dir del connettore della Bb leggo +5V per questo ho ipotizzato richieda una connessione al suo GND, ma in pratica non ho nessuna documentazione di questa scheda.

@Kw3: questo opto lo avevo in casa per un altro studio che stavo conducendo, in cui ruotando l'opto e modificando le resistenze si sarebbe dovuto mutare il comportamento da input ad output, ma è un'altra storia Grazie davvero per le indicazioni circa le precauzioni contro i disturbi, sicuramente poi arriverò a chiedere come si dimensionano ferriti e condensatori di filtro.

A presto !

Segue schema che già ho difficoltà io a rileggere quel che ho scritto

[Pedro]

non è che ho capito molto ma:

1) quei disturbi vengono da una connessione o errata o fallace, intendo a resistenza alta, dei gnd. Insomma il - della tensione ai driver (quella dei motori che sia 35 48 volts quello che è) è connesso a tutti gli altri gnd? se si staccala

2) non saturi il led, o hai anche qui un cavo che fa un giro di massa strano o davvero stai fuorissimo con la resistenza, se usi gli accoppiatori SFH620A e colleghi un terminale del led a gnd la resistenza che dovrai mettere tra l'ingresso dell'accoppiatore e un segnale LVTTL sarà, al minimo, uguale a

(LVTTL-Led foward voltage) /If, cioè (3.3-1.2)/0.06= 35 ohm, diciamo che non vorrai stare proprio sui 60mAmper di limite del led, 47 ohm mi pare un valore onesto (staresti sui 45mA). Occhio che gli ACPL vogliono meno corrente max

Opto più veloci? si ok ma quelli dovrebbero commutare comunque a 2 uS e non mi pare che lo facciano, e comunque per 25KHz bastano e avanzano, basterebbe anche una torcia tascabile usata col pulsante flash (esagero, ma per dire). Ripeto, te l'ho detto anche via email, hai un oscilloscopio, usa ohm e misura quanta corrente passa nel led

Tra l'altro, aggiungo, ma il transistor di uscita del fotoaccoppiatore cosa vede? se non è polarizzato a sufficienza, e mi pare proprio di no, si comporta così. Insomma, cosa vede? un ingresso ttl? un altro fotoaccopiatore? Ha abbastanza pullup, cioè è polarizzato, o sta appeso?

[walgri]

Grazie Pedro !

1): Si, il quadro arriva con tutti i GND di logica e di potenza collegati assieme alla carcassa del quadro, misurando la continuità con un multimetro.

Più tardi potrò verificare/sistemare il resto.

OT Devo fare un reclamo alla casa costruttrice perchè nel manuale c'è scritto che è uno strumento di misura

[Pedro]

ma dai, lo sappiamo tutti che serve per vedere i film porno la sera tardi

Scusa se ogni tanto aggiungo qualcosa ai post ma sto con i tempi corti e sto facendo altro e le idee mi vengono a "burst"

[progress]

ora che hai l'oscilloscopio tua moglie non saprà più che faccia hai..... uno dei motivi per cui non intendo comprarlo (il reale motivo è che non so che farmene!)

[kw3]

@Kw3: questo opto lo avevo in casa per un altro studio che stavo conducendo, in cui ruotando l'opto e modificando le resistenze si sarebbe dovuto mutare il comportamento da input ad output, ma è un'altra storia Grazie davvero per le indicazioni circa le precauzioni contro i disturbi, sicuramente poi arriverò a chiedere come si dimensionano ferriti e condensatori di filtro.

[modo ironico on]
Sei il mio idolo !

a tua disposizione....
[modo ironico off]


Ps ,
Walgri , se hai problemi personali col sottoscritto , possiamo fare in modo di chiarirci una volta per tutte ed evitare giochetti come quello quotato ...
Non mi piace prendere per il c... le persone , ne tantomeno essere preso ....
Quindi , se chiedi e vuoi discutere con "tutti" , bene , altrimenti evita di postare argomenti se non vuoi risposte sensate...
Senno usa il PM con i tuoi amici personali !
Grazie

[walgri]

Ti sembrerà un giochetto, ma è esattamente quello che ho scritto: ne comprai un po' esattamente per lo scopo che ho detto, cercandomi di fare una bb universale per la mia Kflop, ho schemi che feci, sbagliati, che discussi a suo tempo con altri in privato, ma non sto a prendere per il culo nessuno.

Quegli opto ora li ho, voglio vedere come potrei fare a pilotare una BB nata per parallela e quindi li uso, se sono i prodotti sbagliati ne prenderò degli altri.

Ora hai mi pare scritto da altre parti che ti occupi di interferenze e cose del genere, bene io lo prendevo per buono, caso mai avrei postato domande sul dimensionamento di queste di ferriti e condensatori qui, non certo ti sarei andato a rompere in privato, perchè come si vede, sono cose che non conosco, che mi incuriosiscono e che sto cercando di imparare.

Come vedi da come sta proseguendo il topic, panini da mangiare ne ho tanti, il problema principale che sto affrontando è probabilmente più profondo di una (in realtà niente affatto) semplice questione di interferenze, ma la cosa anzichè spaventarmi mi stimola.

In due giorni sei il secondo che ironicamente o no mi dice che sono il suo eroe/idolo: grazie, ma è un ruolo che non mi si addice. Se poi è scritto in modo ironico: non me lo merito, ma francamente mi son buttato dietro alle spalle di peggio.

[kw3]

Bene ,
non credo che CncItalia sia una "chat" per persone che non sanno come passare il loro tempo , ma una piattaforma seria dove appassionati , professionisti e curiosi hanno piacere di passare del buon tempo qui , leggendo argomenti interessanti , e non di certo "litigate o flames" inutili , nate dal nulla o da situazioni precedenti.

Ritornando al discorso interferenze , oltre a quanto già detto , è bene considerare anche che gli stessi puntali ( non schermati) dell'oscillo possono fare da antenna e falsare i risultati...

Grazie per la Tua considrazione , ma non sono di certo un "esperto" come te lo immagini.
Ho "solo" pratica in circuiti RF ( da alcuni kHz a circa 2GHz ) , per altre ragioni.
In questo campo , specie nelle basse frequenze , spurie , interferenze e altri disturbi ( da.. a ...) sono frequenti , e vanno quindi gestiti.
Per quanto riguarda le ferriti, a suo tempo era comune utilizzare quelle ad anello , direttamente sui reofori di resistenze o transistor ( a seconda del caso e dell'applicazione)
Prova ad approfondire con il termine "choke" .

[Pedro]

ok, spero che qualsiasi, e dico qualsiasi, flame sia terminato o inizio a modeare il topic

comunque gli Avago ACPL844 li uso anche io perchè li trovo comodi, collego l'uscita che voglio e l'altro terminale con un ponticello di commutazione può andare sia sul + che sul gnd invertendone la funzione

[kw3]

Il forum serve proprio a quello , condividere la propria esperienza e conoscenza , di modo a permettere un incremento di quest'ultima.
Con questo non sto assolutamente dicendo che gli Avago non siano idonei , anzi , la trovo una cosa interessante da tenere a mente.

Da parte mia ho sempre utilizzato opto dc ( tipo i 4n35 ) per altre applicazioni , e questo argomento risulta assai interessante da approfondire.

[Pedro]

ho fatto delle prove, confesso stavolta in modo molto veloce perchè sono un po' preso da altre cose. Anche se dallo schema appare un fotoaccoppiatore in DC, singolo led, il componente usato per le prove è l'Avago ACPL844, ce lo hai anche tu quindi possiamo confrontarci. Il segnale delle sonde non è moltiplicato per 10, la fretta...., quindi i valori di V per cm sono da moltiplicare per 10 ovvio. Non le ho neanche calibrate, mi dirai..che hai fatto?

Ecco qui, ripeto è una prova buttata lì tanto per vedere cosa succede

Schema.jpg

segnale, 3.3 V quindi LVTTL, a 20KHz

20Khz.jpg

stesso a 30 KHz, circa...di fretta insomma

30Khz.jpg

i rise e fall time sono nelle specifiche per quel componente. Ah, i segnali sono ovviamente invertiti perchè presi dal collettore

se hai bisogno posso rifare le prove facendole con più calma ma non prima della prossima settimana

[walgri]

Grazie infinite Pedro, è tutto chiarissimo !

Ho montato ora un Avago come i tuoi ed ho provato vari valori della resistenza che corrisponde alla tua R2. scendendo via via e spostandola sul collettore ed ottengo risultati che mi sembrano comparabili:

DS1Z_QuickPrint11.png

Questa immagine è ottenuta con una resistenza R2 mi pare (mannaggia la vecchiaia, ormai devo girare con un taccuino) attorno ai 165 Ohm, non ho usato un generatore di segnale ma la Kflop stessa che ha una lunghezza massima di step di 4 us circa.

Noto che il mio segnale 1 ha sul fronte in discesa un picco negativo molto più pronunciato del tuo. Ho le resistenze (tre, in parallelo da 330 Ohm) montate sul catodo del led. Che una di queste sia a filo avvolto ? O cosa ?

Comunque, se è assodato che ora almeno il led è pilotato almeno decentemente, e che abbassando la resistenza al collettore abbiamo anche tempi di salita simili, mi vien da pensare che la BB presenti agli input delle resistenze molto alte. Può essere sensato come ragionamento ?

Sul fronte delle interferenze: ho provato ad alimentare il driver con un altro alimentatore switching, sempre a 36V, di quelli un_tanto_al_chilo, che ho provato avere la massa scollegata dal (-), alimentato dalla rete e messo a terra, ma non connesso al box. I risultati in termini di interferenze erano addirittura peggiori.

Poi ho anche misurato che l'alimentatore del box ha la carcassa collegata al (-), ma dalla massa parte anche un gialloverde verso il box, l'ho scollegato e mi pare che le interferenze siano sensibilmente diminuite. Farò altre prove.