Wozu dient ein analoger Optokoppler?

Optokoppler sind nichtlinear. Dies gilt sowohl für die LED als auch für den Fotorezeptor – ob Fotodiode oder Fototransistor.

Abbildung 1. Nahaufnahme des Optokopplers.

Wenn ein analoges Signal eine Optoisolierung erfordert, besteht ein gängiger Trick darin, ein Gerät mit einer LED und zwei angepassten Fotodioden zu verwenden, die so angeordnet sind, dass sie die gleiche Strahlungsmenge von der LED erhalten.

Die Idee dabei ist, dass die untere linke Fotodiode in die Rückkopplungsschleife des Senders eingefügt wird. Dies bewirkt, dass der Operationsverstärkerausgang des Senders den Strom durch die LED von U4 (oben) so anpasst, dass der erforderliche Strom von der linken Fotodiode zurückgeführt wird. Die untere rechte Fotodiode hat dann den gleichen Strom, der in U6 eingespeist wird. Der Eingangsstrom des invertierenden Operationsverstärkers landet vollständig im Rückkopplungselement (weil die Eingänge eine extrem hohe Impedanz haben) und das Ergebnis ist, dass sowohl U5 als auch U6 "identische" Ströme in ihren Eingängen und Rückkopplungsschleifen haben, also die U6-Ausgangsspannung = V3.

Abbildung 2. Beachten Sie, dass auf der Eingangsseite R17, 100 kΩ, den Eingangsstrom von V3 zur virtuellen Masse und zur Rückkopplungs-Fotodiode bestimmt. Währenddessen fließt auf der Ausgangsseite der Ausgangsstrom der Fotodiode (der derselbe wie auf der Eingangsseite ist) durch R18, der ebenfalls 100 kΩ beträgt. Das Ergebnis ist, dass die Ausgangsspannung der Eingangsspannung entspricht.

Das Ergebnis ist eine recht gute analoge Signalübertragung, bei der die meisten Nichtlinearitäten ausgebügelt sind.

Es ermöglicht die Trennung eines analogen Signals zwischen Ein- und Ausgang. Ein digitaler Isolator kann das für ein analoges Signal nicht leisten.

Es gibt keine analogen oder digitalen Optokoppler. Der, den Sie haben, hat zwei gleiche Fotodetektoren, daher versucht der Operationsverstärker U5, die Nichtlinearität der LED-> Detektor-Übertragungsfunktion zu reduzieren.

Mehrere Unternehmen stellen analoge und digitale Optokoppler her, die sich in ihrer internen Konstruktion, Leistung und beabsichtigten Anwendung erheblich unterscheiden. In Ihrem Fall dient es der Masseisolierung. Mehr kann ich ohne Schaltplan nicht sagen.