Smyčky ale někdy vznikají i při správném propojení. V případě stavby zesilovače pro aparaturu domácího kina 5.1 je tento problém ještě obtížnější. Tento zesilovač je schopný tyto smyčky odstranit nebo hodně omezit. Je to z důvodu galvanického oddělení signálu. Oddělení se provádí pomocí lineárních optočlenů.
Lineární optočleny CNR200 a CNR201:
Zapojení optočlenu
Optočlen obsahuje jednu LED diodu a dvě fotodiody. Fotodiody mají úplně stejné vlastnosti. Tyto optočleny jsou přímo určeny pro přenos analogového signálu. Na LED diodu se přivádí vstupní audio signál. Jedna fotodioda slouží pro přenos signálu, který je galvanicky oddělen od vstupního. Druhá fotodioda je zapojená do zpětné vazby, kvůli potlačení nelinearity. Použití fotodiod umožňuje zvýšit kmitočtový rozsah oproti fototranzistorům a mají menší zkreslení signálu.
Parametry optočlenu:
| pouzdro | DIP8 (400) širší než DIL |
| nelinearita CNR200 CNR201 |
0,25% 0,05% |
| nesouměrnost diod CNR200 CNR201 |
± 15% ± 5% |
| teplotní závislost | -65ppm/°C |
| šířka pásma | 0 - >1MHz |
| zkušební napětí | 5kV/1min |
| pracovní teplota | -55°C až +100°C |
| vstupní proud | 25mA (max 40mA na 50ns) |
Příklady zapojení
Příklad zapojení s tranzistory
Příklad zapojení s operačními zesilovači
Časté použití optočlenu:
- levné oddělení analogových signálů
- měřící čidla
- galvanické oddělení proudových smyček do 20mA
- řízení motorů
- aplikace v průmyslu
- v lékařství
Schéma zapojení předzesilovače
Schéma zapojení napájecího zdroje - Kliknutím získáte náhled ve vyšší kvalitě
Schéma zapojení předzesilovače - Kliknutím získáte náhled ve vyšší kvalitě
Popis obvodu:
Na desce předzesilovače je umístěn také napájecí zdroj pro jeho vstupní část. Napájecí zdroj obsahuje transformátor, usměrňovač, filtraci a stabilizaci napájení. Výstupní napětí je 5V. Toto napětí je dále možné rozvést pomocí svorkovnice X14 na další vstupní části. Například na přepínač vstupů. Je vhodné, aby vstupních částí bylo co nejméně. Dále je na desce konektor X1. Ten slouží pro přivedení napětí 5V, které je určené pro výstupní část předzesilovače. Samostatný zdroj pro tuto část jsem nekonstruoval. Bude napájena spolu s dalšími zařízeními z hlavního zdroje zesilovače.
Vstupní a výstupní části zesilovače MUSÍ být napájeny každá z jiného zdroje. Je nutné aby vše bylo oddělené!!! I země! Jinak toto zapojení nemá význam.
Ve schématu zapojení předzesilovače je ukázána jen jedna část. Jelikož se jedná o zesilovač 5.1, tak tam těchto částí musí být šest. Jsou ale všechny stejné. Na uveřejněném plošném spoji jsou umístěny všechny na jedné desce PCB. Popis zapojení bude jen pro jeden modul.
Nízkofrekvenční signál je přiveden přes kondenzátor C1 a rezistor R1 na vstup zesilovače. Vlastní zesílení zesilovače je 2 (+6dB).Trimrem P1 je možné zesílení nastavovat od 0 do 2. Kmitočtový rozsah zesilovače je pomocí kondenzátoru C4 omezen zhruba na 30kHz. Je pak účinnější potlačení případného rušení. Dolní omezení kmitočtu je pomocí C1. Přes P1 a R3 je přiveden proud na fotodiodu optočlenu. Proudy, které tečou přes R3 a fotodiodu, nejsou shodné. Rozdílem těchto proudů se otevírá tranzistor T1. Pomocí tranzistorů T1 a T2 se řídí proud LED diodou tak, aby proud fotodiodou kompenzoval proud tekoucí rezistorem R3. Druhou fotodiodou teče stejný proud. Stačí ho pouze zesílit. K tomu účelu jsou zde tranzistory T3 a T4. Jsou zapojeny shodně jako zesilovač z T1 a T2, jen ve zpětné vazbě nemají fotodiodu. Proudová zpětná vazba je zde tvořená rezistorem R6. Aby bylo možné zesilovač maximálně vybudit, musí mít rezistor R6 přibližně poloviční hodnotu než R2, R3 a P1.
Zařízení je velmi jednoduché a účinné. Je jen nezbytně nutné dodržet bezpodmínečné oddělení napájecího napětí od vstupní a výstupní části.
Je možnost si zde stáhnout návrh plošného spoje v programu Eagle.
Kompletní informace o těchto optočlenech naleznete v datasheetu od výrobce Agilent Technologies
Babčaník Jan
babcanik@seznam.cz
babcanik@seznam.cz
Download & Odkazy
- Domovská stránka výrobce optočelenů - http://www.agilent.com/
- Download podkladů pro Eagle - PCB.zip
