Systém optočlenu: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Tento článek vysvětluje připojení systému Optocoupler.

Tento systém se používá k oddělení dvou zdrojů energie. Mezi typické aplikace patří lékařství, kde je třeba pacienta izolovat od možných poruch napájení a přepětí, aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem. Tyto systémy se používají v přístrojích EEG a EKG.

Zesilovač je obvykle napájen dobíjecími bateriemi.

Obvod může pracovat pouze s jedním napájecím zdrojem 1,5 V.

Zásoby

Díly: optočlen, 8kolíková drátová ovíjecí zásuvka, 1 kohmový odpor - 5, 10 kohm - 1, 1 megohmový potenciometr - 2 (druhý potenciometr může být jen variabilní odpor, který ušetří peníze), drát ovinutý vodičem, izolovaný vodič, napájecí zdroj (3 V nebo 1,5 V lze implementovat s bateriemi AA/AAA/C/D), maticovou deskou, bateriovým svazkem.

Pomůcky: USB osciloskop, odizolovač drátu, kleště, nástroj na ovinutí drátu.

Volitelné části: Pájka.

Volitelné nástroje: páječka, multimetr.

Krok 1: Navrhněte obvod

Ke zkrácení času kreslení jsem použil starý simulační software PSpice.

Vstup by měl být napájen baterií, aby se zabránilo vniknutí světelných rázů nebo jiných přepětí do vstupu a zranění uživatele.

Předpětí výstupu je velmi dobrý nápad, protože výkon ze vstupních fotodiod je velmi malý.

Ro se používá pro ochranu proti zkratu výstupu.

Ci je bipolární kondenzátor.

Výstupní obvod je podobný bipolárnímu tranzistoru BJT NPN.

Krok 2: Simulace

Výstupní signál je invertovaný a je menší než vstupní signál. Testování však prokáže, že systém má zisk -1.

V nepřesném modelu PSpice, který jsem použil, mohly být parametry útlumu.

Krok 3: Vytvořte obvod

Pro tento obvod, který jsem použil, nepotřebujete vysoce výkonné odpory.

Použil jsem jeden 3 V napájecí zdroj místo dvou, protože jsem neměl svazek 3 V baterie.

Vstupní předpínací odpor Rb1 musí být velmi přesný proměnný odpor. Použil jsem pouze potenciometr, protože jsem neměl žádné další komponenty. Můžete zkusit použít přesný trimpot. Trvalo mi dlouho, než jsem upravil hodnotu Rb1, protože jsem nepoužil trimpot. Hodnota byla příliš nízká až vysoká, aby se zabránilo ořezávání výstupního signálu.

Hodnota Rc1 nemusí být přesná. Můžete použít libovolný variabilní odpor, který chcete. Po měření odporu, který je potřebný k udržení výstupu na polovičním napájecím napětí, můžete dokonce nahradit Rc1 pevným odporem.

Krok 4: Testování

Použil jsem levný USB osciloskop 25 dolarů od eBay.

Prvním krokem bylo nastavení výstupního potenciometru Rc1 tak, aby výstupní napětí bylo poloviční napájecí napětí.

Druhým prvním krokem bylo nastavení vstupního potenciometru Rb1 tak, aby vstupní signál nenasycoval. Druhý potenciometr má malý vliv na hodnotu předpětí výstupního signálu.

Vstup svého generátoru signálu jsem nastavil na minimální amplitudu. Systém má zisk -1. To znamená, že vstupní signál je invertovaný.