Схема аналоговой гальваноразвязки на транзисторах

[electroget]

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4514967#p4514967"]Столет существует схема на оу, в которой в ос оу еще оптопара введена и отвечает за линейность.[/uquote]
Да, существует. Все эти схемы приведены в даташитах и в апаликэйшн ноутах. Раньше я уже собирал в железе схему гальваноразвязки на ОУ



Проблема в том, что у схем на ОУ довольно узкая полоса пропускания.

[Asmodey]

Узкая полоса пропускания у фототранзисторов и фотодиодов.

[electroget]

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4515086#p4515086"]Постоянного тока или переменного? .[/uquote]
И постоянного и переменного. Я планирую ±15 Вольт по входу и полоса Килогерц 200.

[Asmodey]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515089#p4515089"]Килогерц 200.[/uquote]
Тут уже точно какие-то непростые оптопары потребуются, я даже не знаю какие. Не просто так быстрые и точные оптоизоляторы стоят невменяемых денех.

А вот если с одной стороны АЦП с многоразрядной шиной, а с другой ЦАП? Там скорости поменьше будут и линейность свето-фотодиодов не играет роли. Шина , скажем, 12 бит, это 12 оптопар. Только придумать как синхронно тактировать изолированные друг от друга АЦП и ЦАП.

Так то полно готовых изолированных AD-DA преобразователей, но скорости у них так себе или цены аэрокосмические.

[electroget]

[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4515091#p4515091"]Тут уже точно какие-то непростые оптопары потребуются.[/uquote]
Да я сейчас собственно для того и собираю схему на транзисторах, чтоб посмотреть какая реально будет полоса пропускания у NCHR200. Если приемлемая, то буду дальше продолжать разработку.

[ART_ME]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515080#p4515080"][uquote="ART_ME",url="/forum/viewtopic.php?p=4515071#p4515071"]А у Вас есть чем проверять эту линейность в 0,01% как у ISO124?.[/uquote]Нет.[/uquote]Как же Вы тогда узнаете, получилась ы у вас реализация Вашей идеи или нет?

PS. Метод, использованный в ISO24, в отличие от опторазвязки, предполагает более широкую полосу частот при реализации его на дискретных элементах.

[electroget]

[uquote="ART_ME",url="/forum/viewtopic.php?p=4515103#p4515103"]Метод, использованный в ISO24, в отличие от опторазвязки, предполагает более широкую полосу частот при реализации его на дискретных элементах.[/uquote]
Вопрос не в методе, а в том что реально возможно. У ISO24 - по даташиту полоса до 50 КилоГерц. Я вот когда протестирую схему на транзисторах, тогда и посмотрим какая схема реально обеспечивает большее пропускание.
P.S. Я ведь здесь никого ни в чём не убеждаю, я пока просто хочу посмотреть возможности этой схемы.

[Аурита]

electroget, а с какой целью установлен первый фотодиод?

[electroget]

Аурита,
Для линеаризации нелинейности ВАХ светодиода.

[ART_ME]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515110#p4515110"]Вопрос не в методе, а в том что реально возможно. У ISO24 - по даташиту полоса до 50 КилоГерц.[/uquote]
Реально возможное как раз и заключается в методе.
И если при использовании опторазвязки у Вас почти нет возможности влиять на скорость и линейность оптической связи, то при использовании радиосвязи Вы не имеете никаких ограничений, за исключением чисто конструктивных.
У ISO124 полоса ограничена 50 кГц потому, что в этом чипе несущая составляет 500 кГц. Очевидно, что если Вы будете использовать несущую 5 МГц, то получите полосу до 500 кГц, что на дискретных элементах вполне достижимо даже на радиолюбительском уровне.

[electroget]

[uquote="ART_ME",url="/forum/viewtopic.php?p=4515135#p4515135"]если Вы будете использовать несущую 5 МГц, то получите полосу до 500 кГц, что на дискретных элементах вполне достижимо даже на радиолюбительском уровне.[/uquote]
Сомневаюсь, что такое легко достижимо на любительском уровне.
Если бы было всё так легко и просто, то мир бы давно уже был завален китайскими модулями гальваноразвязки по 10 долларов.
Но ничего подобного даже и близко нет. То что на рынке есть как реальные устройства, это вот такие чудовища https://supereyes.ru/catalog/Aksessuary ... ik_ht8100/
для измерений с шунтов.

[ART_ME]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515146#p4515146"]Если бы было всё так легко и просто...[/uquote]Высоколинейная радиоразвязка - это не легко и не просто, это, в отличие от опторазвязки, реально в радиолюбительских условиях.

[electroget]

Проверил работу схемы с генератором и осциллографом. На вход подавал 5 Вольт меандр (т.е. это режим большого сигнала). Схема довольно точно передаёт сигнал на частотах до 45 кГц. На частоте 50 кГц уже явно заметен небольшой завал фронта и спада. Вот такой результат. Что делать дальше и делать ли вообще - буду думать.

[ART_ME]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515183#p4515183"]Проверил работу схемы с генератором и осциллографом. На вход подавал 5 Вольт меандр (т.е. это режим большого сигнала). Схема довольно точно передаёт...[/uquote]Помилуйте, Вы же только что сказали, что измерить требуемую линейность Вам нечем!

[electroget]

[uquote="ART_ME",url="/forum/viewtopic.php?p=4515181#p4515181"]это, в отличие от опторазвязки, реально в радиолюбительских условиях.[/uquote]
Вы действительно считаете, что воспроизвести на дискретных компонентах ISO124P с в 5 раз большей полосой пропускания это просто с возможностями любителей?

Добавлено after 58 seconds:
[uquote="ART_ME",url="/forum/viewtopic.php?p=4515187#p4515187"]Вы же только что сказали, что измерить требуемую линейность Вам нечем! [/uquote]
При чём здесь линейность? Я измерял полосу пропускания.

[ART_ME]

[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515189#p4515189"]Вы действительно считаете, что воспроизвести на дискретных компонентах ISO124P с в 5 раз большей полосой пропускания это просто с возможностями любителей?[/uquote]
Радиолюбительство происходит от слова "радио". Электрониколюбительство возникло намного позже.
В прошлом веке из-за невозможности приобрести ОУ любители творили их на дискретных элементах, и частотные свойства у такой поделки были всегда намного лучше, чем у чипа. По вполне понятным и очень простым причинам.

Добавлено after 41 second:
[uquote="electroget",url="/forum/viewtopic.php?p=4515189#p4515189"]При чём здесь линейность? Я измерял полосу пропускания.[/uquote]При том, что главный параметр аналоговой развязки - линейность.

PS. кстати, можно и опторазвязку сделать на дискретных элементах, т.е. разнесенных приемнике и передатчике. По сути это та же радиоразвязка, просто на гораздо более высокой несущей частоте.

[electroget]

[uquote="ART_ME",url="/forum/viewtopic.php?p=4515191#p4515191"]главный параметр аналоговой развязки - линейность.[/uquote]
Если схема не обеспечивает требуемую полосу пропускания, то линейность дело второе.
Пока я в первом приближении увидел то для чего собирал эту схему - возможности развязки на NCHR200. Тема не закончена, исследование будет продолжено.

[electroget]

Уменьшил номиналы резисторов R3, R5 до 4,7 кОм. Схема довольно точно передаёт прямоугольные импульсы частотой 120 кГц, но на 150 кГц уже явно заметен завал фронта и спада.

[electroget]

Попытка разработки широкополосного усилителя сигнала с фотодиода.
Собрал на биполярных транзисторах операционный усилитель вот по такой схеме:



После этого, при помощи двух резисторов номиналом 100 кОм собрал из этого усилителя инвертирующий операционный усилитель с единичным коэффициентом усиления.
На вход усилителя подавал от генератора прямоугольные импульсы частотой 100 кГц положительной полярности, а с выхода усилителя снимал прямоугольные импульсы отрицательной полярности такой же амплитуды.

Оциллограмма:
Жёлтый луч - входной сигнал
Синий луч – выходной сигнал



Вопрос. Почему операционный усилитель на транзисторах так сильно искажает (дифференцирует) сигнал на фронте и на спаде импульсов и можно ли это как-то исправить улучшение первоначальной схемы?

[mnbv]

В двух словах не объясню, схему улучшить можно, но она уже другая будет. "Волшебного" резистора в неё не добавишь. Лучше всего прочитать Хоровица/Хилла о широкополосных или высокочастотных усилителях. Как пример схемных решений можно взять первые каскады осциллографов, хоть С1-112.