Рязвязка на линейном оптроне IL300, нужно разобраться со схемой

[pavned]

Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, схемку развязки синусоидального сигнала 50 Гц (или проверьте мою). Оптрон IL300 от Vishay.
Схемки в даташите и Application Note 50 видел, но есть непонятки.

Общая идея ясна - 1 светодиод и 2 фотодиода в одном корпусе, 1 фотодиод работает а обратной связи светодиода для улучшения линейности, 2 фотодиод выдает ток, пропорциональный току на светодиоде. Для самой развязки нужно 2 ОУ и собственно оптрон.
Использую в качестве ОУ TL072, надеюсь он подходит и проблемы не из-за него.
Схемы даются с однополярным питанием, либо с двухполярным. У меня же оптрон разделяет цифровую часть (атмега) и аналоговую (усилитель, трансформатор). Питать нужно 2 ОУ, с обоих сторон оптрона, и эти источники должны быть разные (иначе теряется смысл развязки). Лучшим вариантом было бы питать 1й ОУ однополярным напряжением +5В, выходной ОУ напряжением +12B/-12B. Схемы ни одной такой не нашел (с разными напряжениями на разных ОУ). Вопрос, будет ли оптрон работать в таком режиме? На входе оптрона синусоида 50Гц амплитудой от 0.01 до 0.25В (регулируется ЦАПом с МК) и таким же смещением (если это проблема, конечно можно поставить на входе последовательно конденсатор и диод на землю). Что нужно на выходе - неинвертированный спигнал, нужно поставить триммер с возможностью изменять Ку в пределах от 1 до ~20.
Сначала пробовал моделировать в proteus 7. Работает глючно, простейшие схемы из документации работают криво (или вообще не работают), схема посложнее в протеусе работает, на мекетке не заработала. Первая проблема - нету модели IL300, но есть HCNR200 от Avago. Насколько они идентичны, есть ли различия?
Взял вот такую схему (аппноут50, стр.12)

Протеус работает, сделал на макетке (с HCNR200 вместо IL300, жду пока придет) - не работает (может конечно ошибка монтажа, но это врядли, проверял). Да и в протеусе так-то странно. Подскажите назначение диода(ов) и конденсатора в параллели (не нашел в описании), да и хотелось бы выбрать 1 сопротивление, от которого и будет зависеть Ку, какое лучше в для триммера?
Ну и как изменить часть на первом ОУ, чтобы питание у ОУ было +5 и 0В ?
Спасибо. (у файла протеуса стереть в конце .txt)

[true71]

1) Для перевода первой части схемы на однополярное питание надо организовать "исскуственный 0". И с него подавать смещения для входа и диода обратной связи.
2) Диоды и конденсаторы предназначены для компенсации нелинейной ВАХ светодиодов, термокомпенсации, смещения для ОУ.

Общий совет: Всегда (в подавляющем большинстве случаев) старайтесь в аналоговых схемах в режиме покоя настраивать (приводить) выход к половине напряжения питания.

В этой схеме это касается правой части схемы. В левой части схемы нужно контролировать ток светодиода - приводить его к половине от максимального. Осциллографом это сложновато. Потому-что маленькое изменение напряжения может приводить к большому изменению тока - из-за нелинейности ВАХ светодиода. Придется подключить измеритель тока (мультиметр).

Для начала на макетке соберите вариант с апноты, поиграйтесь с ней, когда потихоньку придет понимание как работает схема, пытайтесь перевести её на однополярное питание. В принципе, можно перевести и правую половину на однополярное питнание.

[kreking]

нету модели IL300

http://espice.ugr.es/espice/src/mode...plete/OPTO.LIB

[vspvsp]

Вроде в аппноте английским по белому написано, зачем диоды и прочее:

Диодом смещают инвертирующий вход ОУ чтобы ток через светодиод тёк при любой полярности входного напряжения (а не компенсируют нелинейности, нелинейности компенсирует обратная связь). Там же указано, что на входе +-1 В, делим до 0,5В резистивным делителем, ну а смещение диодом задано на уровне 0,7 В (то есть укладываемся в требования не превысить 0,5 - 0,7).

Средний ток через светодиод в этой схеме определяется как напряжение смещения*коэффициент передачи оптрона/R3. Там этот коэффициент где-то 0,006 вот и такой резистор здоровый. Смотрите формулу 32 если нужен другой размах напряжения.

R3=(0,5 максимального входного по амплитуде + напряжение смещения диодом)/(прямой ток светодиода*коэффициент передачи оптрона)

0,5 максимального входного по амплитуде - потому что делитель на 2

напряжение смещения диодом - должно быть больше, чем входное/2

Конденсатор на 20 пФ - уменьшает усиление ОУ на высоких частотах, где обратная связь через оптрон не действует - исключает самовозбуждение.

Конденсатор 22 мк - фильтр по питанию.

Резистор в 100 ом последовательно со светодиодом необходим - линеаризует коэффициент передачи, эдакий преобразователь "напряжение - ток" (ну 1 В = 10 мА).

В выходной части компенсируется деление на 2 резистором R4 на 60 КОм (усиление в два раза больше чем у первого ОУ) и даётся в два раза большее смещение (два последовательных диода). Ну и конденсатор от возбуждения.

В вашей схеме, соответственно, очипатки: R3 - занизили, последовательный резистор со светодиодом - забыли, в реальной схеме что-нибудь возбудится или отгорит (или уже отгорело).

Вместо диодов можно было нарисовать два источника напряжения на 0,7 и 1,4 В, это же модель.

Регулировать коэффициент передачи нужно не в обратной связи, а на выходе.

Странный выпрямитель у вас там же.

[vlad3156]

...так подойдёт..??? выходной ОУ поставите сами...

ps...не удивляйтесь схемному изображению линейного оптрона - так он обозначен в Мультисиме.

[pavned]

...так подойдёт..??? выходной ОУ поставите сами...

ps...не удивляйтесь схемному изображению линейного оптрона - так он обозначен в Мультисиме.

Спасибо, в протеусе заработало!
Добавил неинвертирующий усилитель, вот что вышло:


На первичной стороне питание +5, на вторичной +12 или +-12, то что нужно.
Осталось пару вопросов.
1) Никак не получается на выходе оптрона получить синусоиду без смещения, при задании разных входных значений на выходе разное смещение. Как решить?
2) Насколько идентичны модели HCNR200 и IL300, будут ли какие-то различия, если применить IL300?
3) Как уменьшить время "установления" значения, сейчас порядка 1с.

Спасибо!

[vspvsp]

Вот вам дали пример в симуляторе, а вы его сразу закинете в реальную жизнь, где он неработоспособен! Модель на то и модель, что упрощённая! В реальности требуются и буферные усилители и цепи постоянного тока и всяческие стабилизации (если у вас общее питание нестабилизировано будет).

Постоянная составляющая - неотъемлемая часть такой схемы, с использованием одного фотодиода. Делайте развязку постоянной составляющей.

Ну и что это за странная цепочка C5-D4 последующим ОУ с висящим в воздухе прямым входом по постоянному току?

Смотрите в даташите к вашему hcnr-200 варианты биполярных схем на рис. 14 и схему рис. 18 - там как раз строго биполярный усилитель, но пара оптронов и в фотовольтаическом режиме пользуются, но питание там - двуполярное.

[vlad3156]

не получается на выходе оптрона получить синусоиду без смещения...я не понял - выходная синусоида должна иметь симметричные положительные и отрицательные полуволны или синус дожен быть однополярным и привязанным к земле независимо от его амплитуды..??????
....время установления ....ну прикиньте - частота 50Гц это по времени 20мс - чтобы разделительная RC-цепь пропустила эту частоту без амплитудных и фазовых задержек её постоянная времени должна быть на порядок больше - 200мс(это 5Гц)...
...идентичность моделей...скорее всего на этой частоте можно об этом не задумываться(разве что разброс по крутизне преобразования)....

[pavned]

не получается на выходе оптрона получить синусоиду без смещения...я не понял - выходная синусоида должна иметь симметричные положительные и отрицательные полуволны или синус дожен быть однополярным и привязанным к земле независимо от его амплитуды..??????
....время установления ....ну прикиньте - частота 50Гц это по времени 20мс - чтобы разделительная RC-цепь пропустила эту частоту без амплитудных и фазовых задержек её постоянная времени должна быть на порядок больше - 200мс(это 5Гц)...
...идентичность моделей...скорее всего на этой частоте можно об этом не задумываться(разве что разброс по крутизне преобразования)....

Да, выходная синусоида должна иметь симметричные положительные и отрицательные полуволны независимо от амплитуды.
Подскажите насчет реализации схемы "в железе", нужны еще какие-то элементы?

Вот вам дали пример в симуляторе, а вы его сразу закинете в реальную жизнь, где он неработоспособен! Модель на то и модель, что упрощённая! В реальности требуются и буферные усилители и цепи постоянного тока и всяческие стабилизации (если у вас общее питание нестабилизировано будет).

Постоянная составляющая - неотъемлемая часть такой схемы, с использованием одного фотодиода. Делайте развязку постоянной составляющей.

Ну и что это за странная цепочка C5-D4 последующим ОУ с висящим в воздухе прямым входом по постоянному току?

Смотрите в даташите к вашему hcnr-200 варианты биполярных схем на рис. 14 и схему рис. 18 - там как раз строго биполярный усилитель, но пара оптронов и в фотовольтаическом режиме пользуются, но питание там - двуполярное.

Питание стабилизировано. Что вы понимаете под буферными усилителями и цепями постоянного тока?

Цепочка цепочка C5-D4 должна служить для отфильтровывания постоянной составляющей из выходного сигнала, но здесь почему-то не работает.

На выходе не нужна постоянная составляющая, нужно применить схему с двумя оптронами (как на рис. 14.б)?


А что значит фотовольтаический режим?

[kreking]

А что значит фотовольтаический режим?

Это когда оптрон вырабатывает напряжение, как солнечная батарейка с малым током ~4-42 мкА.