Spänningar för optokopplare

[tecno]

Inget kul med katt och råtta lek...

[AndersG]

Kanske för katten, men inte för råttan..

[patrik87]

Här är iaf en enkel skiss på hur jag tänkte det.



Det är bara en spänningsföljare på slutet, min krets har lite mer till sig än så, men det viktiga är att spänningen efter optokopplaren är samma som innan.
Ska man inte koppla optokoplaren som jag gjort? Hur ska resistorerna dimensioneras?

V_in är alltså en DC-spänning någonstans mellan -10V och + 10V. Jag inser att de negativa spännignarna kan innebära problem, så först och främst vill jag få rätt på de fall då V_in är positiv.


#Edit: För att klargöra V_in är signalen från datorn. Det ska inte gå någon signal från kretsen in till datorn. Men jag får lite störningar i datorn pga kretsen.

[TomasL]

Ok, nu börjar det likna något.
Du måste använda en höglinjär analog optokopplare, som den AVAGOn jag nämde tidigare.
Eftersom denna optokopplare har återkoppling på "sändardelen" behöver du en koppling som jämför insignalen med "utsignalen".
På så sätt får du extremt hög linjearitet.
Här får du en PDF som visar hur jag löste det med 4-20mA galvaniskt isolerad ingång.
Principen är densamma, även med spänningsingång.

[TomasL]

Nåväl, nu när vi kommit så långt, så, för att göra negativa spänningar, så är det enklaste att dubblera Optosidan, varav den ena inverterad, och låta de driva en OP med dubbelmatning.

[patrik87]

Tack för svaren! Ja, jag får se mig för efter en sådan analog optokopplare. Genom att finjustera R1 kunde jag få så att jag skickade in 7,5V och fick ut lika mycket på andra sidan. Men om jag varierade inspänningen blev det skillnad mellan in- och utsignalerna. Men det beror väl antagligen på att den optokopplare jag använder inte är linjär, så som den du föreslog för mig. Alltså ska jag se om jag kan hitta en sådan.

Men det får bli imorgon, nu måste jag ta en paus från det här

Tack igen för all hjälp!

[TomasL]

Elfa har dem

[patrik87]

Ok, nu börjar det likna något.
Du måste använda en höglinjär analog optokopplare, som den AVAGOn jag nämde tidigare.
Eftersom denna optokopplare har återkoppling på "sändardelen" behöver du en koppling som jämför insignalen med "utsignalen".
På så sätt får du extremt hög linjearitet.
Här får du en PDF som visar hur jag löste det med 4-20mA galvaniskt isolerad ingång.
Principen är densamma, även med spänningsingång.

Ok, nu har jag suttit och försökt förstå mig på din krets i PDF:en, men har svårt för att se själva syftet.
Hade du kunnat förklara huvudprincipen bakom delen innan optokopplaren i din krets?
-Din insignal går in i optokoplarens LED-anod.
-Utsignalen från LED:en går till kollektorn på en transistor (?), Q5001.
-Transistorns reguleras genom att utsignalen från OP:n kommer in på basen.
-På OP:ns +ingång ligger utsignalen från optokopplarens vänstra fotodiod och signalen från transistorns emitter, via en resistans, R5003.
-På OP:ns -ingång är fotodiodens vänstra fotodiods katod kopplad (?) och en koppling via resistansen R5001 (?).

Nej, jag hänger inte med alls!



Eftersom jag inte förstod din krets tänkte jag först istället ge mig på de "enkla kopplingarna" i figur 12 och 13 i databladet för komponenten.
https://www1.elfa.se/data1/wwwroot/asse ... 534183.pdf

Men jag har helt enkelt svårt att förstå hur återkopplingen fungerar. Borde inte signalen från utgången på PD1-fotodioden vara återkopplad till OP:ns negativa ingång, som i en vanlig spänningsföljarkrets.


Ursäkta mitt flummigt formulerade inlägg; jag är bara så förvirrad att jag knappt vet vad jag ska fråga!

[Icecap]

Schemat TomasL har i PDF-filen är dock synnerligt komplicerat för en enkel funktion! Kolla HCNR200 (ELFA 75-341-83) eller IL300 (ELFA 75-352-71), i deras datablad står det tydligt hur man kan isolera analoga spänningar.

[jesse]

Tomas krets är ganska komplicerad och behövs om man vill ha mer än 0.1% noggrannhet eller mer. Jag tror att det går att få till "ganska linjär" överföring med något enklare metoder (fast man får kanske experimentera lite då)... Hur exakt det ska vara beror ju på hur du vill ha det , men jag kan anta att i ditt fall kan det vara ganska grov noggrannhet?

Dessutom kan du inte kopiera Tomas ritning rakt av, eftersom den inte tar hänsyn till att din insignal är +/- 10 volt... så det blir ändå att göra en egen variant.

Det finns någorlunda linjära optokopplare att köpa som inte har återkoppling. Man kan trimma in dem med en trimpot så att du får ut ungefär proportionell spänning mot vad du matar in.

Nu har jag tyvärr ingen möjlighet att fixa fram något förslag så det kanske blir att googla lite mer... eller så kommer det fler förslag här... (Icecap hann imellan)

[patrik87]

Ja, databladet till IL300 förklarade det rätt bra. Jag tror att jag ska försöka mig på en koppling som denna


Uploaded with ImageShack.us

Det enda jag funderar på där är vad jag ska ha som Vcc. Tror ni att det går att använda min insignal som Vcc också?


Sen måste jag fixa mina negativa insignaler också. En lösning hade kanske varit att göra två sådana här kopplingar, en anpassad för negativa spänningar. Och så kan jag se till att insignalen skickas in på rätt ställe via dioder.

Tack ännu en gång för all hjälp!

[jesse]

Det bästa vore kanske om du har tillgång till +/- 12V från datorn. Då får du 24 volt matningsspänning till OP:n och kan sätta lysdiodens katod till -12V. Då får du med hela registret från -10V till + 10V. Sen måste du antagligen även koppla R1 till -12V, som om OP:n var matad med en enkel 24V-matning.

Men sedan måste du ju ha samma storlek på matningsspänningen på andra sidan också, för att få ut en likadan signal. dvs +/- 12V.

[TomasL]

Ok, nu har jag suttit och försökt förstå mig på din krets i PDF:en, men har svårt för att se själva syftet.
Hade du kunnat förklara huvudprincipen bakom delen innan optokopplaren i din krets?
-Din insignal går in i optokoplarens LED-anod.
-Utsignalen från LED:en går till kollektorn på en transistor (?), Q5001.
-Transistorns reguleras genom att utsignalen från OP:n kommer in på basen.
-På OP:ns +ingång ligger utsignalen från optokopplarens vänstra fotodiod och signalen från transistorns emitter, via en resistans, R5003.
-På OP:ns -ingång är fotodiodens vänstra fotodiods katod kopplad (?) och en koppling via resistansen R5001 (?).

Nej, jag hänger inte med alls!

Denna specifika koppling är för en externt matad analog 4-20mA strömslinga.
Spänningsmatningen sker via strömslingan, därav den lite mer komplicerade kopplingen, dvs i detta läget används mätströmmen dvs mellan 4 och 20mA för att generera en 5V matning till OP'n.
OP-förstärkaren jämför signalen från återkopplings dioden (en fotodiod) med strömmen i slingan och styr ut transistorn som i sin tur driver LEDen i optokopplaren, så att signalen blir mycket linjär och proportionell.
4-20 mA strömmen mäts av 27 ohms motståndet, och jämförs med strömmen från från fotodioden, så att det blir rätt utstyrning av lysdioden.

[patrik87]

TomasL:
Ah, tack. Nu hänger jag med lite bättre =)


Jesse:
Ok, så jordarna i figuren vid katoden (pin 1) och den kopplad med R1 och OP:ns negativa matning ska vara -12V istället?
Och på de ställ det står Vcc ska jag alltså sätta +12V?

Jag förstår att OP:ns negativa matning bör vara -12V, men blir det inte konstigt att sätta -12V istället för jord under R1?

Hmm, jag är inte säker på om jag kan få ut de här spänningarna från datorn. Måste kolla upp.


#Edit:
Tyvärr ser det dåligt ut med att få matningsspänning till sändarsidan av optokopplare från datorn. Det är ju lite dumt, isf måste man ju hämta det från något annat ställe och då blir ju datorn inte längre helt galvaniskt isolerad.

[jesse]

lägger du R1 och lysdioden mot jord så blir resultatet att vid 0 volt signal överför du 50%, vid 5 volt 75% och 10 volt 100%. om du sedan skickar ut -5 volt så blir det 25% och -10 volt blir 0%... på så vis täcker du hela spektrat från -10 till +10 volt. på andra sidan kopplar du OP:n likadant, och får då ut -10V till + 10V motsvarande insignalen. Risken med detta är att om det blir avvikelser så kan 0 volt lätt ändras till kanske 0.5 volt på utgången (vid 5% avvikelse)... Så det får ju vara någorlunda bra linjäritet på optokopplare.