Universitatea „Dunărea de Jos”Facultatea de Automatică, Calculatoare, Inginerie Electrică şi Electronică

Electronică Aplicată

ProiectElectronică Industrială

Amplificator cu izolare galvanică

cu optocuplor IL300

-2011-

Cuprins

1. Funcționarea circuitului1.1. Descriere1.2. Schemă1.3. Calcul valori componente

2. Cablaj2.1. Schema în Eagle2.2. Cablaj cu piesele din circuit2.3. Fața cu cablajul2.4. Fața cu piesele

3. Listă de componente

2

1. Funcționarea circuitului1.1. DescriereAmplificatorul de izolație fotoconductiv, operează fotodiodele cu interferență inversă.

Acesta este recomandat când dorim ca lățimea de bandă a semnalului să fie maximă.

Multe aplicații cer ca amplificatorul de izolație să utilizeze semnale bipolare. Schema electrică a circuitului intruneşte această cerință. Operarea semnalului bipolar este realizat cu interferența buclei deservite. Semnalul de interferență, Vref1 este aplicat intrării inversoare prin R3. Amplificatorul operațional face ca curentul LED-ului să genereze un voltaj prin R3 ce satisfice cerințele intrării diferențiale în amplificator. Influența offset-ul, Vref2, este pus pentru a compensa influența introdusă de servo amplificator. La fel ca la amplificatorul unipolar, selectarea rezistenței R3 este primul pas in design-ul circuitului. Valoarea specifică a rezistențelor este data de gama de tensiune de la intrare, tensiunea de referintă şi de curentul maxim de ieşire, Io, al amplificatorului operational. Această valoare influențează de asemeni lățimea de bandă şi stabilitatea servo amplificatorului.

3

1.2. Schemă

1.3. Calcul valori componenteCircuitul de intrare format din R1 şi R2 formează un divizor de tensiune. Amplificatorul

operațional al 2-lea este configurat ca un amplificator inversor. Acest amplificator bipolar fotoconductiv de izolare are următoarea ecuație de transfer :

V outV ¿

=K 3∗R4∗R3R3 (R2+R1)

Ecuația lui Vref2 in funcție de Vref1 este : V ref 2=(V ¿¿ ref 1∗R4) /R3¿

Circuitul este realizat pentru a accepta ca semnal de intrare ±1 V şi utilizează ca surse de referință diodele de semnal 1N914.

Semnalul de intrare este atenuat cu 50% de divizorul de tensiune format din R1 şi R2, iar

R3 se calculează astfel : R3=0.5V ¿ .max+V ref 1

I f∗K 1 şi obținem o valoare de 30 KΩ pentu R3.

Ieşirea trans rezistență este selectată să satisfacă cerințele de creştere a amplificatorului de izolație. Cu K3=1, valoarea lui R4 o determinăm : R4 = [R3 · G · (R1 + R2)] / (K3 · R2) , de unde rezultă că R4=60 KΩ ,

4

Din ecuația :V outV ¿

=K 3∗R4∗R3R3 (R2+R1)

rezultă că Vref2 este de 2 ori Vref1. Vref2 este generat utilizând 2 diode 1N914 în serie, iar Vref1 este chiar căderea de tensiune pe dioda D1

Condensatoarele C3 şi C4 cele de 20 pF sunt puse pentru a preveni autooscilațiile

2. Cablaj

Pentru a realiza cablajul circuitului am folosit programul Eagle

2.1. Schema desenată in Eagle arată :

5

2.2. Cablaj cu piesele din circuit

2.3. Cablaj :

6

2.4. Fața cu piesele:

3. Listă de componente

# componentă tip cantitate1 Optocuplor IL300 12 Amplificator operațional LM 741 23 Rezistor 30 KΩ 34 Rezistor 100 Ω 15 Rezistor 14,3 KΩ 16 Rezistor 13,7 KΩ 17 Rezistor 60 KΩ 18 Condensator Polarizat 22µF 29 Condensator 20 pF 2

10 Diodă 1N914 311 Diodă 1N4007 412 Dispozitiv alimentare 3 pini 213 Pini pentru Vin si Vout 2

7