Optokopplingssystem: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Den här artikeln förklarar hur du ansluter ett optokopplingssystem.

Detta system används för att isolera de två strömkällorna. Typiska tillämpningar inkluderar medicinsk där patienten måste isoleras från eventuella fel i strömförsörjningen och överspänningar för att undvika elektriska stötar. Dessa system används i EEG- och EKG -maskiner.

Förstärkaren drivs vanligtvis av uppladdningsbara batterier.

Kretsen kan fungera med bara en 1,5 V strömförsörjning.

Tillbehör

Delar: optokopplare, 8 -stifts trådhylsa, 1 kohm motstånd - 5, 10 kohm - 1, 1 megohm potentiometer - 2 (andra potentiometern kan bara vara ett variabelt motstånd för att spara pengar), trådtråd, isolerad tråd, strömförsörjning (3 V eller 1,5 V kan implementeras med AA/AAA/C/D -batterier), matriskort, batterisele.

Verktyg: USB -oscilloskop, trådavdragare, tång, trådlindningsverktyg.

Valfria delar: Lödning.

Valfria verktyg: Lödkolv, multi-meter.

Steg 1: Design kretsen

Jag använde den gamla PSpice -simuleringsprogramvaran för att minska ritningstiden.

Ingången bör vara batteridriven för att förhindra att ljusström eller andra överspänningar kommer in i ingången och skadar användaren.

Förspänning av utgången är en mycket bra idé eftersom effekten från ingångsfotodioderna är mycket liten.

Ro används för utgående kortslutningsskydd.

Ci är en bipolär kondensator.

Utgångskretsen liknar en BJT NPN bipolär transistor.

Steg 2: Simuleringar

Utsignalen är inverterad och är mindre än insignalen. Testning visar dock att systemet har en vinst på -1.

Det kan finnas dämpningsparametrar i den felaktiga PSpice -modellen som jag använde.

Steg 3: Gör kretsen

Du behöver inte motstånd med hög effekt för den här kretsen som jag använde.

Jag använde en 3 V strömförsörjning istället för två eftersom jag inte hade en 3 V batterisele.

Ingångsförspänningsmotståndet Rb1 måste vara ett mycket exakt variabelt motstånd. Jag använde bara potentiometern eftersom jag inte hade några andra komponenter. Du kan försöka använda en exakt trimpot. Det tog mig lång tid att justera Rb1 -värdet eftersom jag inte använde en trimpot. Värdet var för lågt till högt för att förhindra klippning av utsignalen.

Värdet på Rc1 behöver inte vara exakt. Du kan använda vilket variabelt motstånd du vill. Du kan till och med ersätta Rc1 med ett fast motstånd efter att ha mätt det motstånd som behövs för att hålla utgången vid halv matningsspänning.

Steg 4: Testning

Jag använde ett billigt $ 25 USB -oscilloskop från eBay.

Det första steget var att justera utmatningspotentiometern, Rc1 så att utspänningen är halv matningsspänning.

Det andra första steget var att justera ingångspotentiometern, Rb1 så att insignalen inte mättas. Den andra potentiometern har ett mindre inflytande på utsignalens förspänningsvärde.

Jag ställer in min signalgenerators ingång till minsta amplitud. Systemet har en förstärkning på -1. Det betyder att insignalen är inverterad.