PCB Haberleri - Linear Optocoupler ve PCB Döngü tasarımının prensipi

1. Linear Optocoupler Optik izolasyonun tanışması sinyal izolasyonun çok sık bir şekildir. Genelde optokopler aygıtı ve periferik PCB devre kompozisyonu kullanılır. Optokopler PCB devresinin basitliğinden dolayı, UART protokolünün 20 mA şu anki döngüsü gibi dijital izolasyon PCB devrelerinde ya da veri transmisi PCB devrelerinde kullanılır. Analog sinyali için optoküpler kötü girdi ve çıkış linearitesi var ve sıcaklığıyla büyük bir değişiklik var. Bu da analog sinyal izolasyonunda uygulamasını sınırlar.

   

   Yüksek frekans AC analog sinyalleri için transformer izolasyonu en yaygın seçimdir, ama mahkeme sinyalleri için uygun değil. Bazı üreticiler analog sinyal izolasyonu çözümler olarak izolasyon amplifikatörü sağlar. AC sinyali dönüştürücü tarafından izole edildi ve frekans-voltaj dönüştürücü izole etkisini elde etmek için gerçekleştirilir. Bütünleştirilmiş izolasyon amplifikatörünün iç PCB devresi kompleks, büyüklük ve pahalı yüksektir. Büyük ölçekli uygulamalar için uygun değil. Analog sinyal izolasyonu için daha iyi bir seçim linear optokopler kullanmak. Çizgi optokopler'ın izolasyon prensipi sıradan optokopler'in yanından farklı değildir, ancak sıradan optokopler'ın tek atış ve tek alış modunun biraz değiştirilmesi ve tekrar vermek için ışık alıcı PCB devresi eklenir. Bu şekilde, iki ışık alıcı PCB devreleri lineer olmayan olsa da, iki ışık alıcı PCB devrelerin lineer olmayan özellikleri aynı. Bu şekilde, yoldan çizgi olmayan yolunun geri dönüş yolunun lineariti olmayan yolu tarafından, çizgi izolasyonun amacını ulaştırmak için ulaşabilir. Bölgede, Agilent â'nın HCNR200/201, TI â'nın altı günlüğü TOAS â'nın TIL300, CLARE'nin LOC111 ve bunlar gibi çizgi optokopleri için birçok seçeneksel çip var. Burada HCNR200/201'i tanıtmak için örnek olarak alıyoruz.2 Chip girişi ve prensip açıklaması İçindeki HCNR200/201 blok diagram ı, içerisinde 1, 2 izolasyon sinyalinin girişi olarak kullanılır, 3, 4 pins geri dönüş için kullanılır, 5, 6 pins çıkış için kullanılır. Pins 1 ve 2 arasındaki akışı IF olarak kaydedilir ve 3 ve 4 pins arasında ve 5 ve 6 pins arasındaki akışı IPD1 ve IPD2 olarak kaydedilir. İçeri sinyali bir voltaj-a ğımdaki dönüşü altında ve voltaj değişiklikleri ağımdaki IF'de reflecte edilir. IPD1 ve IPD2 basitçe IF ile linear ve linear koefitörler K1 ve K2 olarak belirtilir. K1 ve K2 genellikle çok küçük (HCNR200 0,50%) ve sıcaklığıyla çok farklı (HCNR200% 0,25% ile 0,75%), fakat çip tasarımı K1 ve K2 eşittir. Sonra görebileceğiniz gibi, mantıklı periferal PCB devre tasarımında, çıkış/giriş oranına gerçekten etkileyen şey ikisinin K3 oranı. Linear optoküpler bu özelliğini memnuniyetli linearite ulaşmak için kullanıyor. HCNR200 ve HCNR201'nin iç yapısı tam olarak aynıdır, fark bazı göstericilerde. HCNR200 ile karşılaştırıldı, HCNR201 daha yüksek linearit sağlar.HCNR200/201 kullanarak izolasyon göstericileri şöyle: Linear koefitör K3: HCNR200: 15%, HCNR201: 5%;* Temperature coefficient: - 65ppm/oC;* Isolasyon voltaj: 1414V;* Sinyal bandwidth: DC 1MHz'den büyük. Yukarıdan görülebilir ki, sıradan optoküpler gibi linear optoküpler, akışını gerçekten ayırır. Eğer voltajı gerçekten ayrılmak istiyorsanız, çıkışta ve çıkışta operasyonal amplifikatörler gibi yardımcı PCB devrelerini eklemelisiniz. Aşağıdaki bölümler, HCNR200/201'nin tipik PCB devesini analiz ediyor ve PCB devrelerinde geri dönüşü, şimdiki voltaj ve voltaj-ağırlık dönüşünü nasıl anlayacağını açıklıyor.3 Yardımcı PCB devre ve parametre belirlenmesi Yukarıdaki türevi tüm PCB devrelerin lineer menzilde çalıştığını tahmin ediyor. Bunu yapmak için, operasyonu ve mantıklı olarak seçmelisiniz ve dirençlerin dirençliğini belirlemelisiniz.3.1 Operasyonal genişletici seçimi Operasyon amp tek güç sağlaması veya pozitif ve negatif güç sağlaması tarafından güçlendirilebilir. Yukarıdaki örnek, tek bir güç tasarımı. 0'dan VCC'ye kadar girdi menzilini etkinleştirmek için, operasyon amp'nin tam swing operasyonuna yetenekli olması gerekiyor. Ayrıca operasyon hızı ve düşürme hızı tüm PCB devrelerinin performansını etkilemeyecek. TI'nin LMV321 tek operasyon ve PCB devreleri yukarıdaki ihtiyaçlarını uygulayabilir ve HCNR200/201.3.2'nin periferal PCB devreleri olarak kullanılabilir. Direnç tanımlaması Direnç seçiminin operasyon amplifikatörünün liner menzilini ve linear optoküplerinin maksimum çalışma ağımdaki IFmaxini düşünmesi gerekiyor. K1 bildiğinde, IFmax IPD1, IPD1max'in maksimum değerini belirliyor. Bu şekilde, Vo menzili en azından 0 olabilir, çünkü IFmax enerji transmisi için faydalı olarak kabul ediliyor, genelde daha fazla alınır, çünkü çalışma derin negatif geri dönüş durumundaki operasyon amp'da sanal kısa özelliğini sağlar. Bu yüzden, IPD1 sınırlarını düşünerek, R2'nin kararlaması gerekli büyütmeye göre kararlanabilir. Örneğin, eğer metodu gerekmezse, sadece R2=R1 ayarlayın. Ayrıca, çünkü optoküpler yüksek frekans sesi oluşturacak, bir kapasitör genellikle R2'de düşük geçiş filtrü oluşturmak için paralel olarak bağlanıyor. Özellikle kapasitörün değeri girdi frekansiyeti ve sesli frekansiyeti.3.3 Parametre değerlendirmesinin örnekleri Vcc=5V, girdi 0-4V arasında ve çıkış, LMV321 op amp chip ve PCB devrelerini kullanarak girdi ile eşittir, Parametre tanımlama süreci aşağıda verildir. * IFmax'i tanımla: yaklaşık 25mA HCNR200/201'nin el kitabında tavsiye edildi;* R3: R3=5V/25mA=200;* belirle R1:;* belirle R2'yi belirle: R2=R1=32K.4. Bu makale, PCB devre tasarımı, parametreler seçimi, etc. kullanımında, linear optoküpler ve elektronik mühendislerin çoğunluğu referans için PCB devre tasarım metodunun uyumlu türümü ve a çıklamasını sağlar.

Yukarıdaki şey linear optokopler ve PCB devre tasarımının prensipine giriştirme. Ipcb, PCB üreticilerine ve PCB üretim teknolojisine de sağlıyor.