Использование транзисторной оптопары в качестве управляемого напряжением потенциометра

26 января 2012 4
Использование транзисторной оптопары в качестве управляемого напряжением потенциометраНа наш взгляд, предлагаемое решение нетривиально и может послужить основой для построения ряда схем.

Например, с помощью этого решения может быть построен управляемый делитель напряжения, сбалансирована мостовая схема и т.д. В данной схеме использован оптрон H11F3M компании Fairchild Semiconductor. Выбор обусловлен его электрической прочностью изоляции (7,5 кВ), что позволяет применять его в схемах с высоким напряжением.

Передаточная характеристика H11F3M показана на рисунке 1.


Рис. 1. Передаточная характеристика H11F3M
Fet resistance (Ω) – сопротивление транзистора, Ом
Diode current (mA) – ток диода, мА

Для коррекции нелинейности в цепь обратной связи рекомендуется включить потенциометр. В схеме на рисунке 2 используется два оптрона. Их входы соединяются последовательно, чтобы на входные светодиоды попадал одинаковый ток.


Рис. 2. Линеаризация выходного сигнала с помощью двух фототранзисторов

Последовательно с выходом оптрона включен резистор 50 кОм, чтобы обеспечить выходной сигнал потенциометра. Схема усиливает разность между установленным входным напряжением, которое регулируется с помощью потенциометра R7, и напряжением ОС, поступающим с выхода фототранзистора 1. Полученный выходной сигнал управляет током светодиодов оптронов, пока напряжение ОС не сравняется с напряжением на входе.

Из графика на рисунке 3 видно, что выходное напряжение линейно зависит от входного. Заметим, что даже если фототранзисторы имеют одинаковые маркировку, может присутствовать небольшое отклонение характеристик. Пять проверенных элементов H11F3M имеют отклонение в пределах 3%.


Рис. 3. Выходной сигнал
Output voltage (V) – выходное напряжение, В
Input.. - входное управляющее напряжение, В

Комментарии

  • DGK:
    31 января, 2012
    В простых случаях можно использовать вместо цифровых потенциометров. Я бы питал светодиоды от источника тока, а не от источника напряжения . В этом случае меньше бы сказывался разброс светодиодов оптопар. Надо добавить второй операционник. Все равно сейчас, обычно, по 2 или 4 усилителя в корпусе.
    • Виктор:
      26 января, 2012
      В принципе идея понятна. Вместо переменника на неинвертирующий вход можно подавать и управляющий сигнал. Проблема в том, что оптроны могут находиться на расстоянии и нескольких метров друг от друга в разных условиях. При этом и температура у них может различаться. Значит надо и температурную погрешность как-то компенсировать
      • DGK:
        27 января, 2012
        Идея схемы понятна. Не очень понятно где ее можно применить. Если для регулирования по "другую сторону" развязки, то наверное, наверно, лучше и обратную связь завести с "той стороны" через этот же оптрон.
        • Леонид Чанов:
          27 января, 2012
          Эта схема - простой вариант для простых решений. Например, для передачи команды оператора типа "больше-меньше" или "вправо-влево" и т. д. Не думаю, что подобное решение подойдет для реализации обратной связи в системах управления или подобных приложениях.
          Но, нам показалось, что схема неплоха и может натолкнуть разработчика на решении своих задач. А именно для этого мы и печатаем подобные материалы.

      Оставить комментарий

      Стать автором "Электронных компонентов"