Optokoppler-System - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Dieser Artikel erklärt, wie Sie ein Optokoppler-System anschließen.

Dieses System wird verwendet, um die beiden Stromquellen zu isolieren. Zu den typischen Anwendungen gehören medizinische Anwendungen, bei denen der Patient von möglichen Stromversorgungsfehlern und Überspannungen isoliert werden muss, um Stromschläge zu vermeiden. Diese Systeme werden in EEG- und EKG-Geräten verwendet.

Der Verstärker wird normalerweise mit wiederaufladbaren Batterien betrieben.

Die Schaltung kann mit nur einem 1,5-V-Netzteil arbeiten.

Lieferungen

Teile: Optokoppler, 8-polige Wire-Wrap-Buchse, 1 kOhm-Widerstand - 5, 10 kOhm - 1, 1 Megohm-Potentiometer - 2 (das zweite Potentiometer könnte nur ein variabler Widerstand sein, um Geld zu sparen), Wire-Wrap-Draht, isolierter Draht, Netzteil (3 V oder 1,5 V mit AA/AAA/C/D-Batterien realisierbar), Matrixplatine, Batteriekabelbaum.

Werkzeuge: USB-Oszilloskop, Abisolierzange, Zange, Wire-Wrap-Tool.

Optionale Teile: Lötzinn.

Optionale Werkzeuge: Lötkolben, Multimeter.

Schritt 1: Entwerfen Sie die Schaltung

Ich habe die alte PSpice-Simulationssoftware verwendet, um die Zeichenzeit zu reduzieren.

Der Eingang sollte batteriebetrieben sein, um zu verhindern, dass Stromstöße oder andere Stromstöße in den Eingang eindringen und den Benutzer verletzen.

Das Vorspannen des Ausgangs ist eine sehr gute Idee, da die Leistung der Eingangsfotodioden sehr gering ist.

Ro wird für den Kurzschlussschutz am Ausgang verwendet.

Ci ist ein bipolarer Kondensator.

Die Ausgangsschaltung ähnelt einem BJT-NPN-Bipolartransistor.

Schritt 2: Simulationen

Das Ausgangssignal wird invertiert und ist kleiner als das Eingangssignal. Tests werden jedoch beweisen, dass das System eine Verstärkung von -1 hat.

Das von mir verwendete ungenaue PSpice-Modell könnte Dämpfungsparameter enthalten.

Schritt 3: Machen Sie die Schaltung

Sie benötigen keine Hochleistungswiderstände für diese Schaltung, die ich verwendet habe.

Ich habe ein 3-V-Netzteil anstelle von zwei verwendet, da ich keinen 3-V-Batteriekabelbaum hatte.

Der Eingangsvorspannungswiderstand Rb1 muss ein sehr präziser variabler Widerstand sein. Ich habe nur das Potentiometer verwendet, weil ich keine anderen Komponenten hatte. Sie können versuchen, einen präzisen Trimpot zu verwenden. Ich habe lange gebraucht, um den Rb1-Wert anzupassen, da ich kein Trimpoti verwendet habe. Der Wert war zu niedrig bis hoch, um ein Clipping des Ausgangssignals zu verhindern.

Der Wert von Rc1 muss nicht genau sein. Sie können jeden gewünschten variablen Widerstand verwenden. Sie können Rc1 sogar durch einen Festwiderstand ersetzen, nachdem Sie den Widerstand gemessen haben, der erforderlich ist, um den Ausgang auf der halben Versorgungsspannung zu halten.

Schritt 4: Testen

Ich habe ein billiges USB-Oszilloskop für 25 US-Dollar von eBay verwendet.

Der erste Schritt bestand darin, das Ausgangspotentiometer Rc1 so einzustellen, dass die Ausgangsspannung die halbe Versorgungsspannung beträgt.

Der zweite erste Schritt bestand darin, das Eingangspotentiometer Rb1 so einzustellen, dass das Eingangssignal nicht gesättigt wird. Das zweite Potentiometer hat einen geringen Einfluss auf den Vorspannungswert des Ausgangssignals.

Ich stelle den Eingang meines Signalgenerators auf minimale Amplitude. Das System hat eine Verstärkung von -1. Das heißt, das Eingangssignal wird invertiert.