Изолированный усилитель 0..60MHz Опции

[Огурцов]

Остальные параметры обычные (какие получатся)
Требования к изоляции те же, что и для изоляции вторички (от первички) в сетевых блоках питания.
Как думаете, это реально ? На что стоит посмотреть ?

И еще вопрос, как, вообще, лучше измерить напряжение в сети (~220V) для дальнейшей обработки при помощи МК (100ksps), который от этой сети гальванически изолирован.

[Stanislav]

Остальные параметры обычные (какие получатся)...

От этих "обычных параметров" решение и зависит...

[Огурцов]

От этих "обычных параметров" решение и зависит...

Скажем, динамический диапазон, шум, искажения на уровне 48dB, напряжение на выходе достаточно 0.75V, но можно и меньше.
Для НЧ это вроде бы не является чем-то сверхестественным, но в принципе, можно и хуже, т.к. в данный момент я даже не представляю, чем и как можно развязать необходимую полосу. Да и жадность можно чуть-чуть придавить, до 20-30MHz (хотя небольшой запас не помешает)

[Stanislav]

Скажем, динамический диапазон, шум, искажения на уровне 48dB, напряжение на выходе достаточно 0.75V, но можно и меньше.
Для НЧ это вроде бы не является чем-то сверхестественным, но в принципе, можно и хуже, т.к. в данный момент я даже не представляю, чем и как можно развязать необходимую полосу. Да и жадность можно чуть-чуть придавить, до 20-30MHz (хотя небольшой запас не помешает)

Тогда на дифференциальном оптроне можно попробовать. Мне приходилось делать усилитель с гальванической развязкой и малым КНИ таким способом, но до частот порядка единиц МГц. С тех пор немало воды утекло, и необходимую элементную базу, думается, найти сейчас можно.
Скажите, а постоянный ток пропускать обязательно?

Сообщение отредактировал Stanislav - Jun 17 2008, 19:09

[Огурцов]

Тогда на дифференциальном оптроне можно попробовать. Мне приходилось делать усилитель с гальванической развязкой и малым КНИ таким способом, но до частот порядка единиц МГц. С тех пор немало воды утекло, и необходимую элементную базу, думается, найти сейчас можно.

Да, вторую задачку я, видимо, так и решу. А вот 60MHz, или пусть даже 20MHz - наверно я отстал от жизни, давно на (такие?) оптроны не заглядывался, даже не представлял, что такие есть.

Скажите, а постоянный ток пропускать обязательно?

В том и проблема, иначе было бы (гораздо?) проще.

[Stanislav]

Да, вторую задачку я, видимо, так и решу. А вот 60MHz, или пусть даже 20MHz - наверно я отстал от жизни, давно на (такие?) оптроны не заглядывался, даже не представлял, что такие есть...

Вообще-то, практически любые попробовать можно, напр. HCNR200/201, LOC110/111, АОД176, КОД301/302 и др. На фотодиоды только нужно подать большое запирающее смещение (чтобы уменьшить их барьерную ёмкость), а опера использовать быстродействующие и с хорошей нагрузочной способностью, для быстрой "прокачки" светодиода.
Полоса пропускания такого устройства будет определяться частотной областью устойчивости системы "светодиод-фотодиод-ОУ" с замкнутой ООС и, как следствие, параметрами частотной коррекции ОУ.
Полосы в 60 МГц достичь вряд ли будет возможно вообще (тем более, с низким КНИ и шумами). Но 20 МГц выжать можно попробовать. По крайней мере, поэкспериментировать стОит.
Особенности схемотехники, если интересно, можно обсудить здесь.

Альтернативные варианты - оцифровка на одной стороне, а потом перегонка в цифрЕ на другую, или применение комбинированного устройства: НЧ компоненты сигнала передавать с помошью оптрона, а ВЧ - трансформатора, с последующим суммированием. Насколько я понимаю, такие способы Вас не слишком прельщают из-за сложности...

PS. Последний вариант не так уж сложен, впрочем.

Сообщение отредактировал Stanislav - Jun 17 2008, 21:19

[Огурцов]

Вообще-то, практически любые попробовать можно, напр. HCNR200/201

Посмотрел - штатно 1.5MHz. Вряд ли можно более чем в 10 раз разогнать.
М.б. есть какие-то обычные (не сдвоенные) быстродействующие оптроны ?
На них вроде бы тоже можно построить усилитель с обратной связю.

Альтернативные варианты - оцифровка на одной стороне, а потом перегонка в цифр

Да, если ничего не найду, то так и сделаю - это, по крайней мере, точно будет работать.

на другую, или применение комбинированного устройства: НЧ компоненты сигнала передавать с помошью оптрона, а ВЧ - трансформатора, с последующим суммированием. Насколько я понимаю, такие способы Вас не слишком прельщают из-за сложности...

Да, это для меня слишком сложно, вряд ли справлюсь.

Сообщение отредактировал Огурцов - Jun 18 2008, 05:18

[Stanislav]

Посмотрел - штатно 1.5MHz. Вряд ли можно более чем в 10 раз разогнать.

Я бы попробовал всё же. Реальное быстродействие таких оптронов на порядок выше приводимого в даташите, если использовать "правильную" схемотехнику. 10 МГц получить точно удастся; насчёт 20 и выше - нужно проверять.

...М.б. есть какие-то обычные (не сдвоенные) быстродействующие оптроны ?
На них вроде бы тоже можно построить усилитель с обратной связю.

Есть, конечно. Любые быстрые диод-диодные или диод-транзисторные оптроны подойдут. Но их придётся отбирать попарно для получения низкого КНИ. На температуре всё равно хороших характеристик получить не удастся.

...Да, если ничего не найду, то так и сделаю - это, по крайней мере, точно будет работать.
...............................
Да, это для меня слишком сложно, вряд ли справлюсь.

Нет здесь особо ничего сложного. Вариант с цифрой посложнее будет. Попожже постараюсь изобразить, как делать надо.



ЗЫ. Есть ещё способ: перенос спектра в область более высоких частот, а потом передача с помощью широкополосного ВЧ транса. Правда, хорошей точности при этом добиться будет крайне сложно, и этот способ для практической реализации, пожалуй, подходит наименее всего.

[Огурцов]

Есть, конечно. Любые быстрые диод-диодные или диод-транзисторные оптроны подойдут. Но их придётся отбирать попарно для получения низкого КНИ. На температуре всё равно хороших характеристик получить не удастся.

Вот есть такин схемки:

Нет здесь особо ничего сложного. Вариант с цифрой посложнее будет.

В общем, может и так, но мне цифра ближе.

[Stanislav]

Вот есть такин схемки:

Это "неправильные" схемки. Нужной Вам полосы пропускания в них неполучицца.
Ещё раз: для обеспечения высокого быстродействия на ФД должно подаваться запирающее напряжение. Вона, HCNR до 30 вольт выдерживает (хотя, конечно, столько не нужно - температурный дрейф и шумы будут слишком большими). А СИД нужно качать мощным источником - у него диффузионная ёмкость велика есмь.

ЗЫ. Да, и файл Ваш прикреплённый здоров больно. Не у всех есть хорошие сети, так что рекомендую делать размер аттача поменьше.

[Огурцов]

2 Stanislav:
В соседней ветке промелькнул HCPL-4562 - 17MHz (моя жаба вполне довольна)
Не затруднит прокомментировать схему типового включения ?

[Stanislav]

2 Stanislav:
В соседней ветке промелькнул HCPL-4562 - 17MHz (моя жаба вполне довольна)
Не затруднит прокомментировать схему типового включения ?

Я бы её доработал. Потому, как 17 МГц, скорее всего, неполучится.
Во-первых, встроенный транзистор лучше исключить из схемы. Основные тормоза будут на нём.
Во-вторых, схема усилка мне не сильно нравится. Качать светодиод лучше двухтактным драйвером - источником тока, а на приёмной стороне не использовать высокоомных резисторов (R6). Фотодиод, минуя транзистор, нагружать на виртуальное КЗ, и подавать на него большое запирающее напряжение (примерно 20В). При этом из дивайса будет "выжато" всё, на что он способен. Проще всего на передающей и приёмной стороне использовать для этих целей ОУ.
Можно, как я и писал, поискать для этих целей чисто диодные оптроны.
Если будет время, схему включения попробую изобразить попожже...


Вообще, заявленная нелинейность данного прибора вызывают некоторые сомнения.
В любом случае, требуемые Вам характеристики на нём вряд ли можно получить...

[Огурцов]

Я бы её доработал. Потому, как 17 МГц, скорее всего, неполучится.
Во-первых, встроенный транзистор лучше исключить из схемы.
Основные тормоза будут на нём.

Вполне согласен.

Во-вторых, схема усилка мне не сильно нравится. Качать светодиод лучше двухтактным драйвером - источником тока,

С этим более чем - с ОУ д.б. проще, тем более, что 0 и усиление придется как-то настраивать.

а на приёмной стороне не использовать высокоомных резисторов (R6). Фотодиод, минуя транзистор, нагружать на виртуальное КЗ, и подавать на него большое запирающее напряжение (примерно 20В). При этом из дивайса будет "выжато" всё, на что он способен.

С КЗ не понял.
Если напряжение увеличить в два-три раза, полоса, пожалуй, еще шире будет

Проще всего на передающей и приёмной стороне использовать для этих целей ОУ.
Можно, как я и писал, поискать для этих целей чисто диодные оптроны.
Если будет время, схему включения попробую изобразить попожже...
Вообще, заявленная нелинейность данного прибора вызывают некоторые сомнения.
В любом случае, требуемые Вам характеристики на нём вряд ли можно получить...

Все же он на порядок лучше, хотя бы по заявленным - думаю, имеет смысл с ним помучаться, да и буржуи не часто обманывают с ТТХ.


Подумал: наверно нужно сделать ООС по постоянному току, тогда 0 будет устанавливаться автоматически. CTR vs температура, если я его правильно понимаю, вполне устраивает.