CN70 Kullanımındaki Direnç Değerleri ?

[keanhm2]

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:

[Yusuf usta]

cny70 ayağında sorguladığınız direncin çalışma mantığı şudur:

Bu direnç aracılığı ile 5volt entegreye rahat rahat giderken, cny70 üzerindeki ledin yanması ve bu ışığın yansıması ile iletime geçen transistörün - voltajı çıkışa basması ile direnç üzerinden geçen voltaj üzülür Çünkü şaseleniyor ve böylece orada artık 0 volt kalıyor... entegre ise \"vay, girişim lojik 1 iken sıfır oldu, dur hemen kararımı değiştireyim\" diyerek işleme geçiyor...

Böylece bu direnç değeri, üzerinden geçen akımın entegre girişini lojik 1 yapabilmesi ve aynı zamanda çok düşük omajlı olmayıp şaselenince üzerindeki akımın dirence ve cny70\'e zarar vermemesi lazım...

ben genelde 22k veya 33k kullanıyorum. 47 çok kararlı çalışmıyor özellikle çizgi izleyen robotlarda...

[keanhm2]

CN70 çalışma yapısında bilgim var. Bunun işleyişini defalarca okudum, gördüm. Fakat iş devre kurmaya gelince elemanların nerede ve ne değerde bulunacağının bilinmesi gerekiyor. Basit bir çizgi izleyen robot devresinde klasik şemalara rastlıyorum. Hemen hemen her yerde ve her forumda bu anlatımlar ve şemalar mevcut ancak kimse bu değerlerin nereden geldiğini açıklamamış.

Bana biraz daha detaylı ve matematiksel bir açıklama gerekiyor. Neden 22k 33k veya 47k ? Bu değerlerin nasıl hesaplandığını merak ediyorum.

Diğer forumlarda da açtım aynı konuyu. http://www.picproje.org/index.php?topic=49951.new;topicseen#new

Burada biraz daha ilerleme kat ettik. Fakat yine bir yerde tıkandı konu. Hesaplamaların nasıl olduğunu aşağı yukarı anladım fakat Datasheet\'te seçilen durum ile grafikten elde edilen değerler birbirini tutmadı.

\"
Datasheet\'e göre :

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

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. \"

Bir de kararlılıktan kastınız nedir ? Hangi konuda istemediğiniz bir durumla karşılaştınız ?

[Yusuf usta]

Şimdi değerli elektroniksever kardeşim, ben ince hesaplamalara giremeyecek kadar beyin olarak yaşlandım

Ama forumda gençler ve bu hesaplamaları detayı ile bilen arkadaşlar var, sana umuyorum birisi yardımcı olur.

bana yönelik soruna gelirsek...

kararlılıktan kastım nedir...

hesapla elde ettiğin veriler çarşıya uymayabiliyor. Mesela yaptın bir robot, çizdin çizgini, ama kağıttaki çizgi renginden olabilir, kağıt yakınlığından olabilir, çevreden yansıyan başka kızılötesi frekanslardan olabilir vs vs bir bakıyorsun ki bir yerde çizgiyi göremiyor.

bunun matematiksel açıklaması şu:

cny 70 entegreye öyle bir bilgi gönderiyor ki, entegre oturup düşünüyor, \"lan olum lojik bir misin sıfır mısın ben anlamadım bu voltajdan bıraktım artık ben oynamıyorum\"...

direnç değerini düşürüp şaselemeyi daha zor hale getiriyorum ki, olur olmadık gölgede veya renk bozukluğunda entegre hemen cezbe gelip de lojik bir/sıfır  durumu algılayıp havalara girmesin...

yoksa sen oraya 47K bağlayınca entgreyi lojik bir de tutuyorsa 1k bile tutar yani neticede. çünkü 5 volt gelsin de çamurdan olsun. Bizim bir şekilde en ufak ışık bile algılasa fototransistörün - voltajı bastığında oluşan gerilim durumu işimize yarıyor mu diye düşünmemiz lazım.

yani kısacası çok göreceli bir durum bu. hesapla kitapla olmaz diyorum bu iş. sen normal koşullar altında hesabı yaparsın. Normal koşullar altına bakarsak normal olan ne var ki?

en güvendiğimiz direnç bile toleransı üzerine kodlanacak kadar değeri havada...

entegre senin hangi durumu lojik bir olaraak tanımasını istediğini bilmez. direnç ile sen söylersin. direncin hesapla neyini bulacaksın? hangi çizginin rengi boyası aynı? hangi kapıdın parlaklığı ve yansıyan ışık miktarını biliyorsun?

işin içine renkler, yansımalar, renkte homojenlik, kağıdın bombe yapıp yükselme olasılığı, çevreden gelen IR parazit ışıklar girdiğinde hangi matematik kuralı işler?

bu bilgiler teorikte işine yaramaz ama pratikte yarayabilir.

[serkan_48]

Tecrübe sabittir.. Yusuf ustam ellerinize sağlık..

[keanhm2]

Teşekkür ederim ben demek istediğinizi anlıyorum ve farkındayım fakat aradığım cevap daha farklı sizin de gördüğünüz üzere. 

Parazit akımlardan az etkilenmek ve cihazları yakma riskine girmemek için bu araştırmaları yapıyorum. İşin bir diğer yanı da mühendislik boyutuna giriyor. Ezbere iş yapmak istemiyorum. Elbette deneme yanılma yapmam gereken yollar olacaktır fakat bu devreyi kurduğumda bu direnç her zaman aklımda soru işareti olarak kalacaktır ve beni tatmin etmeyecektir. Bu yüzden cevap arıyorum.

Aslında yüzeyler hakkında bilgi verilmiş. En iyi ihtimal ve en kötü ihtimal aralığındaki bir kollektör akımına göre direnç değeri saptanabilir. Sonuçta bataklıkta da sürmeyeceğiz robotu.

Diğer forumlarda ve okulda da araştırıyorum bu konuyu ve epey ol kat ettim. Yakında net bir sonuca ulaşacağıma inanıyorum. Bitince buraya da güncelleyeceğim.

Yine de teşekkür ediyorum verdiğiniz bilgiler için, emeğinize sağlık.

[keanhm2]

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)