Berita PCB - Prinsip Optokumpler Linear dan Design Circuit PCB

1. Pengenalan pengasingan Optik Optik Linear adalah bentuk pengasingan isyarat yang sangat umum. Peranti optokoupler biasa digunakan dan komposisi sirkuit PCB periferi. Sebab kemudahan sirkuit PCB optokoupler, ia sering digunakan dalam sirkuit PCB pengasingan digital atau sirkuit PCB penghantaran data, seperti gelung semasa 20mA protokol UART. Untuk isyarat analog, optokoupler mempunyai input dan output lineariti yang buruk dan mempunyai perubahan besar dengan suhu, yang mengakhiri aplikasinya dalam izolasi isyarat analog.

   

   Untuk isyarat analog AC frekuensi tinggi, pengasingan pengubah adalah pilihan yang paling umum, tetapi ia tidak sesuai untuk isyarat tributary. Beberapa penghasil menyediakan penyembah izolasi sebagai penyelesaian untuk izolasi isyarat analog. Isyarat AC diasingkan oleh pengubah, dan kemudian pertukaran frekuensi-voltaj dilakukan untuk mendapatkan kesan pengasingan. Sirkuit PCB dalaman penyampai izolasi terintegrasi adalah kompleks, besar dalam saiz, dan tinggi dalam kos, yang tidak sesuai untuk aplikasi skala besar. Pilihan yang lebih baik untuk pengasingan isyarat analog adalah menggunakan optokoupler linear. Prinsip pengasingan optokoupler linear tidak berbeza dari prinsip optokoupler biasa, kecuali bahawa mod penembak tunggal dan menerima tunggal optokoupler biasa sedikit berubah, dan sirkuit PCB menerima cahaya untuk balas balik ditambah untuk balas balik. Dengan cara ini, walaupun dua litar PCB yang menerima cahaya adalah tidak linear, ciri-ciri tidak linear bagi dua litar PCB yang menerima cahaya adalah sama. Dengan cara ini, non-lineariti laluan melalui boleh ofset oleh non-lineariti laluan balas balik, supaya mencapai Untuk mencapai tujuan isolasi linear. Terdapat beberapa cip pilihan untuk optokoupler linear di pasar, seperti Agilent â™s HCNR200/201, TI â™s subsidiary TOAS â™s TIL300, CLARE â™s LOC111 dan sebagainya. Di sini kita mengambil HCNR200/201 sebagai contoh untuk memperkenalkan2. Perkenalan Chip dan penjelasan prinsip Diagram blok dalaman HCNR200/201, diantaranya 1, 2 digunakan sebagai input isyarat izolasi, 3, 4 pin digunakan untuk balas balik, 5, 6 pin digunakan untuk output. Semasa diantara pin 1 dan 2 direkam sebagai IF, dan semasa diantara pin 3 dan 4 dan diantara pin 5 dan 6 direkam sebagai IPD1 dan IPD2, berdasarkan. Isyarat input mengalami konversi semasa-tegangan, dan perubahan tegangan ditambah dalam IF semasa. IPD1 dan IPD2 pada dasarnya linear dengan IF, dan koeficien linear ditandai sebagai K1 dan K2, respectively. K1 dan K2 biasanya sangat kecil (HCNR200 adalah 0.50%), dan berbeza dengan suhu (HCNR200 berbeza dari 0.25% hingga 0.75%), tetapi reka cip membuat K1 dan K2 sama. Seperti yang anda boleh lihat kemudian, dalam rancangan sirkuit PCB periferal yang masuk akal, apa yang benar-benar mempengaruhi nisbah output/input adalah nisbah K3 dari kedua-dua. Optokupler linear menggunakan karakteristik ini untuk mencapai linearitas yang memuaskan. Struktur dalaman HCNR200 dan HCNR201 adalah persis sama, perbezaan terletak dalam beberapa indikator. Compared with HCNR200, HCNR201 provides higher linearity. Beberapa penunjuk pengasingan menggunakan HCNR200/201 adalah sebagai berikut:* Lineariti: HCNR200: 0.25%, HCNR201: 0.05%;* Koeficien linear K3: HCNR200: 15%, HCNR201: 5%;* Koeficien suhu: -65ppm/oC;* Tengah isolasi: 1414V;* Lebar band isyarat: DC ke lebih besar daripada 1MHz. Ia boleh dilihat dari atas yang, seperti optokoupler biasa, optokoupler linear benar-benar mengisolasi semasa. Jika anda benar-benar ingin mengisolasi tekanan, anda perlu tambah sirkuit PCB bantuan seperti penyembah operasi pada output dan output. Berikut menganalisis sirkuit PCB biasa HCNR200/201, dan mengeluarkan dan menjelaskan bagaimana untuk menyadari balas balik dan tekanan semasa dan konversi tekanan semasa dalam sirkuit PCB.3. Cirit PCB bantuan dan penentuan parameter Derivation di atas menganggap semua sirkuit PCB berfungsi dalam julat linear. Untuk melakukan ini, and a perlu memilih op amp secara rasional dan menentukan perlawanan bagi resistor.3.1 Pemilihan penyembah operasi Opamp boleh diaktifkan oleh bekalan kuasa tunggal atau bekalan kuasa positif dan negatif. Contoh yang diberikan di atas adalah bekalan kuasa tunggal. Untuk benarkan julat input dari 0 ke VCC, op amp perlu mampu operasi penuh swing. Selain itu, kelajuan operasi dan kadar pembunuhan op amp tidak akan mempengaruhi prestasi seluruh sirkuit PCB. Sirkuit tunggal op & PCB LMV321 TI boleh memenuhi keperluan di atas dan boleh digunakan sebagai sirkuit PCB periferal HCNR200/201.3.2 Pendekatan perlahan Pemilihan perlahan untuk mempertimbangkan julat linear amplifier operasi dan maksimum semasa operasi IFmax optokoupler linear. Apabila K1 diketahui, IFmax menentukan nilai maksimum IPD1, IPD1max. Dengan cara ini, kerana julat Vo boleh sekurang-kurangnya 0, dengan cara ini, kerana IFmax dianggap bermanfaat untuk penghantaran tenaga, ia secara umum diambil tambahan, kerana kerja adalah dalam op amp dalam keadaan negatif yang dalam memenuhi karakteristik pendek maya. Oleh itu, mengingati keterangan IPD1, penentuan R2 boleh ditentukan mengikut peningkatan yang diperlukan. Contohnya, jika kaedah tidak diperlukan, tetapkan R2=R1. Selain itu, kerana optokoupler akan menghasilkan suara frekuensi tinggi, kondensator biasanya disambung secara selari di R2 untuk membentuk penapis laluan rendah. Nilai kondensator spesifik ditentukan oleh frekuensi input dan frekuensi bunyi.3.3 Contoh penentuan parameter Supaya Vcc=5V, input diantara 0-4V, dan output sama dengan input, menggunakan cip op amp LMV321 dan sirkuit PCB di atas, * Tentukan IFmax: kira-kira 25mA dicadangkan dalam manual HCNR200/201;* Tentukan R3: R3=5V/25mA=200;* Tentukan R1:;* Tentukan R2: R2=R1=32K.4. Ringkasan · Artikel ini memberikan perkenalan singkat kepada optokoupler linear serta tindakan-tindakan dan rancangan rujukan dalam penggunaan rancangan sirkuit PCB, pemilihan parameter, dll., dan penghasilan yang sepadan dan penjelasan kaedah rancangan sirkuit PCB untuk rujukan kebanyakan jurutera elektronik.

Yang di atas adalah perkenalan kepada prinsip optokoupler linear dan rancangan sirkuit PCB. Ipcb juga disediakan kepada penghasil PCB dan teknologi penghasilan PCB.