|
|
  |
Самовозбуждение в оптической гальванической развязке |
|
|
|
Mar 15 2011, 02:24
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Сделал вот такую гальваническую развязку. И в ней началось самовозбуждение. Из-за того что сигнал на выходе оптопары , стоящей в обратной связи , увеличивается не сразу после увеличения сигнала на входе, а с задержкой. И падает то же с задержкой. Пробовал ставить резистор на выходе операционника. От номинала резистора зависит частота генерации 15-90КГц. Как же побороть с самовозбуждение ?
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 03:22
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Цитата(Microwatt @ Mar 15 2011, 06:07)  Это не "схема развязки" , а схема генератора с оптронной развязкой". Что проектировали, то и получили. Каково назначение VT2 сможете пояснить? Так, смутно догадываюсь, что хотелось как-то нелинейность оптопары скомпенсировать? Всё то же самое нарисовано в документации на линейный оптрон. И такая схема попадается много где в интернете.
Прикрепленные файлы
il300.pdf ( 134.82 килобайт )
Кол-во скачиваний: 129
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 03:48
|
Гуру
     
Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802

|
Цитата(MiklPolikov @ Mar 15 2011, 07:22)  Всё то же самое нарисовано в документации на линейный оптрон. И такая схема попадается много где в интернете. Схемы, извините, похожи как свинья на коня - разве что хвосты у них немного разные. В ссылке - два одинаковых оттарированных фотодиода - рабочий и ОС засвечиваются одним излучающим в одной конструкции. А у ТС - раздельные оптотранзисторы. С совершенно разными характеристиками. И включены бессмысленно, по крайней мере, как-то смысл второго оптрона неочевиден.. Такое нужно включать с ТОЙ стороны, последовательно с оптотранзистором верхнего оптрона. Чтобы как-то отследить его ток и передать на ЭТУ сторону.
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 03:56
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 003
Регистрация: 20-01-05
Пользователь №: 2 072

|
Цитата(MiklPolikov @ Mar 15 2011, 06:24)  Как же побороть с самовозбуждение ? Между инвертирующим входом и выходом включить конденсатор 20-500 пФ (подобрать экспериментально). Цитата(Microwatt @ Mar 15 2011, 07:48)  С совершенно разными характеристиками. И включены бессмысленно, по крайней мере, как-то смысл второго оптрона неочевиден.. Такая схема вполне нормально работает, хотя оптопары должны быть в одном корпусе.
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 04:16
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Цитата(halfdoom @ Mar 15 2011, 06:56)  Между инвертирующим входом и выходом включить конденсатор 20-500 пФ (подобрать экспериментально). Не помогает ни конденсатор на 1нФ, ни резистор 1К. Кстати , мне нужно получить полосу пропускания 40КГц Цитата Такая схема вполне нормально работает, хотя оптопары должны быть в одном корпусе. Почему обязятельно в одном ? Может, конечно, характеристики у оптопар в одном корпусе более одинаковые, но наверно не на порядок. А даже если и на порядок , это имеет отношение к линейности, а не к самовозбуждению. Никаких принципиальных отличий в моей схеме нет, а самовозбуждение такое стойкое, что ни чем не задушишь не убьёшь .
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 04:31
|
Гуру
     
Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802

|
Цитата(halfdoom @ Mar 15 2011, 06:56)  Такая схема вполне нормально работает, хотя оптопары должны быть в одном корпусе. Не знаю, может и работает, может Вы просто надеетесь. что должно работать. Но совершенно очевидно, что это принципиально разные схемы. Основанные на разных физических явлениях, что ли. Когда Вы снимаете световой поток от ОДНОГО источника на два одинаковых приемника в одном месте- можно надеяться, что контрольный приемник показывает то же, что и рабочий. Когда же Вы передаете по линии Москва-Хабаровск, а контролируете связь по линии Москва-Тверь через другой комплект радиостанций в другом диапазоне радиоволн, то можно ли быть уверенным, что в Хабаровске Вас слышно так же, как в Твери? Коэффициент передачи, нелинейности, скорости работы, токи через два разных оптрона могут совершенно быть разными. Смысла нет во втором оптроне.
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 05:01
|
Гуру
     
Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802

|
Цитата(Tanya @ Mar 15 2011, 07:42)  Есть. Есть простые и правильные причины для того. В первом приближении количество излученных фотонов линейно зависит от тока. И количество генерируемых фотонами носителей тоже линейно зависит от света. Но имеется нелинейная зависимость тока от напряжения для светодиодов. Поэтому схема правильная. Возможно, диодные оптроны лучше для этой цели. Таня, да, линейность, фотоны, Шредингер, все это верно. Но возьмите два оптрона из одной пачки и посмотрите. Линейный участок может начинаться при разном существенно токе, а коэффициент передачи если всего раза в два - хорошо. Есть оптроны и с разбросом 70-600%. И СМЫСЛ в чем? Измерить ток через приемник на вторичной стороне ведь? А не через совершенно другой оптрон. Мы блестяще измерили бы ток через первый фотодиод и просто на добавке. О чем он нам говорит? Что основной транзистор открылся-закрылся, находится в линейной области? Нет, ни о чем. Вполне может быть, что контрольный оптрон открыт, а рабочий еще заперт. Вот если бы диод второго оптрона был включен последовательно с транзистором первого, на вторичной стороне, тогда- да, мы можем судить по обратной связи о работе фототранзистора ЗА развязкой. А по стартовой проблеме. Нельзя включать нагрузкой усилителя вот так просто фотодиоды. Должен быть токоограничивающий резистор. И ПАРАЛЛЕЛЬНО фотодиоду хорошо бы поставить 600-1000 Ом, чтобы сместить характеристику из области микротоков. В схеме слишком большой коэффициент усиления.
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 12:46
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 450
Регистрация: 21-12-06
Пользователь №: 23 757

|
Цитата(MiklPolikov @ Mar 15 2011, 07:16)  Не помогает ни конденсатор на 1нФ, ни резистор 1К. Кстати , мне нужно получить полосу пропускания 40КГц
Почему обязятельно в одном ? Может, конечно, характеристики у оптопар в одном корпусе более одинаковые, но наверно не на порядок. А даже если и на порядок , это имеет отношение к линейности, а не к самовозбуждению.
Никаких принципиальных отличий в моей схеме нет, а самовозбуждение такое стойкое, что ни чем не задушишь не убьёшь . Принципиальное отличие в том, что у Вас последовательно 2 диода, а не один. Грубо говоря, каждый из них это RC в параллель. То есть похоже набираете дополнительный сдвиг фаз и теряете стабильность. С точки зрения линейности, думаю если убрать VT2 и ногу 3 VT1 соединить с R8, линейность принципиально не ухудшится по тем причинам которые приводились выше. IL300 и ему подобные сделаны специально для линеаризации изолированной передачи, может проще воспользоваться именно им?
|
|
|
|
|
Mar 15 2011, 13:29
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Цитата(yakub_EZ @ Mar 15 2011, 09:39)  Во первых - есть ли в схеме смещение? Во вторых - резистор в цепи диодов. Есть смещение. Резистор пробовал ставить. В общем, всё понятно : нужны оптроны побыстрее. И наверно в специальны, для этого сделанных, как-то так подобраны характеристики что бы генерации не было.
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Mar 16 2011, 02:50
|

Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486

|
Цитата Резистор пробовал ставить. Да резистор там просто необходим, по определению, ведь светодиоду нужен ток. Цитата В общем, всё понятно : нужны оптроны побыстрее. И наверно в специальны, для этого сделанных, как-то так подобраны характеристики что бы генерации не было. При чем здесь побыстрее оптроны, у вас схема сделана пронципиально не правильно. И какие параметры вы хотите получить от вашего изолятора. Вы "спрячьте" ваши оптроны в петлю обратной свяэи, и забудете про их неидентичность, примерно вот так
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
И на камнях растут деревья!
|
|
|
|
|
Mar 16 2011, 04:02
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Цитата(domowoj @ Mar 16 2011, 05:50)  Да резистор там просто необходим, по определению, ведь светодиоду нужен ток.
При чем здесь побыстрее оптроны, у вас схема сделана пронципиально не правильно. И какие параметры вы хотите получить от вашего изолятора. Вы "спрячьте" ваши оптроны в петлю обратной свяэи, и забудете про их неидентичность, примерно вот так Всё не так. 1) У операционника и без резистора небольшой ток КЗ, 2) Схема , которую вы нарисовали, будет нелинейна даже при абсолютно одинаковых оптронах. Сначала Вы нелинейно передаёте сигнал "Туда" . Если бы оратная связь "оттуда" была линейная , всё было бы хорошо. Но она то же нелинейная. Сигнал на инвертирующем входе ОУ будет точно такой же, как и на неинвертирующем. а вот по другую сторону оптронов он будет кривой.
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Mar 16 2011, 17:32
|

Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 548
Регистрация: 20-12-07
Из: г.Новосибирск
Пользователь №: 33 486

|
Цитата 1) У операционника и без резистора небольшой ток КЗ, Вот этого я вообще не понял, о чем это вы Цитата 2) Схема , которую вы нарисовали, будет нелинейна даже при абсолютно одинаковых оптронах. Сначала Вы нелинейно передаёте сигнал "Туда" . Если бы оратная связь "оттуда" была линейная , всё было бы хорошо. Но она то же нелинейная. Сигнал на инвертирующем входе ОУ будет точно такой же, как и на неинвертирующем. а вот по другую сторону оптронов он будет кривой. Вам же не принципиальную схему выдали, а идею.
--------------------
И на камнях растут деревья!
|
|
|
|
|
Mar 16 2011, 18:19
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 24
Регистрация: 25-08-10
Пользователь №: 59 097

|
Попробуйте так
из-за того, что у ваших оптопар транзиент 0,5 нужно резистор в измерительной применять не более напряж.питВ/0,010А в омах. при малом напряжении питания (5в) диоды включать придется параллельно, лень писать почему. применять последовательный резистор с диодом желательно, чтоб не спалить оу и диод (даташиты всегда врут. одно из двух сгорит 100%). конденсатор 1нФ или поменьше нужен.
|
|
|
|
|
Mar 17 2011, 09:27
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(Tanya @ Mar 15 2011, 07:42)  Есть. Есть простые и правильные причины для того. В первом приближении количество излученных фотонов линейно зависит от тока. И количество генерируемых фотонами носителей тоже линейно зависит от света. Но имеется нелинейная зависимость тока от напряжения для светодиодов. Поэтому схема правильная. Возможно, диодные оптроны лучше для этой цели. Там гораздо интереснее зависимость коэффициента передачи оптопары от температуры. Если бы дело было только в ВАХ светодиода, всё бы успешно лечилось и без второго оптрона просто токовым управлением. Цитата(Tanya @ Mar 16 2011, 12:13)  И еще резистор на инвертирующий вход, иначе интегратор будет не очень... Да нормальный там интегратор и без дополнительного резистора. У оптрона высокоомный токовый выход. Цитата(MiklPolikov @ Mar 15 2011, 07:16)  Никаких принципиальных отличий в моей схеме нет, а самовозбуждение такое стойкое, что ни чем не задушишь не убьёшь . Разумеется. У вас слишком большой коэффициент петлевого усиления. Форма напряжения на выходе операционника какая? И какая частота возбуждения?
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
Mar 17 2011, 12:31
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(Tanya @ Mar 17 2011, 14:22)  Или суевреден?
Мне помогает... опыт... негативный. Так опыт без осознания причин и есть суеверия. У меня есть опыт позитивный, и что с того? Обычно эти последовательные резисторы не боле чем ВЧ фильтр, не нужный в случае хорошей развязки от ВЧ помех. Чем там может быть полезен последовательный резистор - это чтобы увеличить рабочий ток светодиодов без уменьшения постоянной времени RC цепи. И от помех через оптопары в обратном направлении, если они там существенны, что мне кажется, вряд ли.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
Mar 17 2011, 14:18
|

Универсальный солдатик
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 634
Регистрация: 1-11-05
Из: Минск
Пользователь №: 10 362

|
Цитата(Tanya @ Mar 17 2011, 15:12)  Вот это зря. А шум в данном случае не добавится. Интегратор же. А я имела в виду ограничение максимального тока... через внутренние диоды... Не зря. Это примерно то же, что сунуть резистор последовательно. Только лучше. Насчет шума - там не так просто, интегратор или еще что-то... Но в данном случае это не важно. Ограничение через диоды - там такому напряжению неоткуда взяться. Надо думать, запитано все от одного источника (VCC2). На возбуждение это уж точно не повлияет. Забыл - еще напряжение смещения выравнивают резисторами, чтобы сопротивление по обоим входам было одинаковое, и, соответственно, падения из-за входного тока. Analog Devices Op Amp Applications Handbook
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Mar 17 2011, 15:23
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Цитата(Oldring @ Mar 17 2011, 12:27)  Разумеется. У вас слишком большой коэффициент петлевого усиления. А если его делать меньше, пропадёт смысл в такой схеме как способе компенсации нелинейности. Цитата Форма напряжения на выходе операционника какая? И какая частота возбуждения? Зависит от резистора последовательно со светодиодом. Частота от 15 КГц(при отсутствии резистора) до 200 КГц (при резисторе 5К) Форма сигнала он редких округлых "пупырей" вверх и уровня смещения (при отсутствии резистора) до триугольного с большой точностью (при наличие резистора)
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Mar 17 2011, 18:41
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(MiklPolikov @ Mar 17 2011, 18:23)  А если его делать меньше, пропадёт смысл в такой схеме как способе компенсации нелинейности.
Зависит от резистора последовательно со светодиодом. Частота от 15 КГц(при отсутствии резистора) до 200 КГц (при резисторе 5К) Форма сигнала он редких округлых "пупырей" вверх и уровня смещения (при отсутствии резистора) до триугольного с большой точностью (при наличие резистора) Тут ничего не поделаешь, петлевое усиление должно быть меньше единицы на частоте, на которой сдвиг фаз равен 180 градусов. Где-то в районе ваших 200 килогерц, где у вас возбуждается на достаточно малом сигнале. Так что на искомых вами 40 кГц вряд ли будет достижимо усиление больше пяти, и то, учитывая, что у этой оптопары разброс коэффициента передачи гарантируется в пределах порядка, вам еще нужен большой запас. Редкие выбросы - это, видимо, из-за большого времени рассасывания заряда в светодиоде. Посмотрите напряжение на выходе оптопары.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
Nov 15 2011, 12:08
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 15-11-11
Пользователь №: 68 315

|
Помогите,плавится мозг и горят сроки( Была нужна аналоговая гальваническая развязка для студентческой науч работы. Характерное время,которое нужно отследить единицы мкс. Купил оптроны HCNR201 (даташит здесь http://www.chipdip.ru/product/hcnr201-000e.aspx) сделал по схеме оттуда. ОУ CA3130 (http://www.chipdip.ru/product/ca3130e.aspx) Номиналов резисторов в даташите не нашёл,взял исходя из напряжения питания 9в и допустимого тока (50 мкА) Пока паял - проверял работу с помощью звуковой карты,вроде бы всё работает. Только подключил к нормальному осциллографу,увидел аккуратную синусоиду амплитудой аж 1 вольт на частоте около 600 КГц. Что не так?
Сообщение отредактировал АйГорит! - Nov 15 2011, 12:09
|
|
|
|
|
Nov 18 2011, 13:34
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 15-11-11
Пользователь №: 68 315

|
Поменял включение светодиода. Добавил конденсатор с1. Без него генерация 1 мгц 0.5 вольт. С увеличением ёмкости частота растёт до 2 мгц а амплитуда гаснет. На 10 пф совсем пропадает. Остались ещё две синусоиды 200-300 КГц : одна 40 мВ другая 20мВ. Плюс беспорядочный шум.Что ещё можно сделать чтобы они пропали?
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Nov 19 2011, 19:43
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 15-11-11
Пользователь №: 68 315

|
Цитата(Tano @ Nov 19 2011, 11:43)  А полную схему-то можно? А то неинвертирующие входы как-то некрасиво включены. И R3 очень маленький. R3 вроде можно увеличить до 300 Ом, поможет? Если больше - не попаду в номинальный ток светодиода 20 мА. Хочется ещё чтобы схема работала даже от подсевшей кроны, т.е. 7 Вольт. На светодиоде оседает 1.5 В. R3 макс= (7-1.5)/0.020=275
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Nov 20 2011, 13:37
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 15-11-11
Пользователь №: 68 315

|
Цитата(Ariel @ Nov 20 2011, 11:00)  1. Для чего нужен LED2? Такое включение было в даташите на HCNR201,пишут что для лучшей линейности. Там в одном корпусе светодиод и два фотодиода. ОУ меняет ток через LED1,тот фотоэдс на LED2 так что напряжение на LED2 (фотоэдс+падение напряжения на собственном сопротивлении) всё время ноль. Получается что входной ток зависит только от входного напряжения и резистора. Через LED3 течёт точно такой же ток,ОУ2 преобразует его в напряжение на выходе. Цитата(Ariel @ Nov 20 2011, 11:00)  2. Почему бы Вам не взять готовую схему, приведенную на Fig.7 даташита на CA3130 (TEST-CIRCUIT AMPLIFIER (30-dB GAIN)? Упс,даташит сначала брал у чипадипа,там примеров включения не было((( Выходит нужно добавить 1МОм на неинверсный вход,47 пФ между 1и 8..? Ещё везде биполярное питание,неужели однополярным не обойтись?(
|
|
|
|
|
Dec 5 2011, 22:20
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 15-11-11
Пользователь №: 68 315

|
Ух,то,что генерация теперь незаметна - безусловный успех. Однако теперь левая часть схемы работает как радиоприёмник,вылавливая в первую очередь 50 Гц. Амплитуда 20 мВ. Если питание только на выходной стороне - всё идеально. Включаю вместе - полезло... Подношу руку - ещё сильнее)
Как здесь обращаться с землёй и экранировкой? Учитывая,что земли разные(
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|