Устройство для передачи и приема аналоговых сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И i ПРИЕМА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее на передакядей стороне дифференциальный усилитель, первый вход которого соедийен с информационным входом устройства, выход дифференциального усилителя через, светодиод оптрона соединен с нулевой клеммой источника питания, катод первого фотодиода оптрона подключен к второму входу дифференциального усилителя, анод первого фотодиода оптрона через пер- . вый резистор 1соединен с нулевой клеммой источника питания и через второй резистор с клеммой смещения источника питания, а на приемной ртороне.дифференциальньй усилитель, выход которого соединен с выходом устройства и через первый резистор с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого через BTopofi фотодиод оптрона и последовательно соединенный с ним второй резистор подключен к нулевой клемме источника питания, анод второго фотодиода через третий резистор соединен с клеммой смещения источника питания, о т л ич a ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности передачи, в него на приемной стороне введены резисторы , потенциометры и диод, выход дифференциального усилителя подключей 9 к первому выводу первого потенциометра , второй вывод которого соединен с нулевой .клеммой источника питания, средний вывод первого потенциометра через последовательно соединенные диод и четвертый резистор подключен к среднему выводу второго потенциометра , первый и второй выводы котоt 9 рого соединены через пятьй и шестой 00 1C резисторы соответственно с первым и вторым входами дифференциального усилителя , катод диода через седьмой 00 резистор подключён к нулевой клемме со источника питания.

„SUÄÄ 1128283

СОЮЗ COBKTCHHX

COIIMINI

РЕСПУБЛИК

3(д) G 08 С 19/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н 4RTOPCKOMV СЮИДЕТЕПЬСТВМ (21.) 3598885/18-24 (22) 08.04.83 (46) 07.12.84. Вюп. 9 45 (72) Л.Е.Эпштейн, Ю.Н.Федин, Ю.Р.Носов и Ю.П.Хазанкин (71) Ордена Ленина институт проблем;— управления (53) 621.398(088.8) (56) 1. Носов Ю.Р., Сидоров А.С.

Оптроны и их применение. М., "Радио и связь", 1981, с..202-205.

2. Электронная техника в автоматике. Сборник. М., "Советское радио", 1972, с.40-45 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И

ПРИЕМА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее на передающей стороне дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с информационным входом устройства, выход дифференциального усилителя через, светодиод оптрона соединен с нулевой клеммой источника питания, катод первого фотодиода оптрона подключен к второму входу дифференциального усилителя, анод первого фотодиода оптрона через первый резистор соединен с нулевой клеммой источника питания и через второй резистор с клеммой смещения источника питания, а на приемной стороне;— дифференциальный усилитель, выход которого соединен с выходом устройства и через первый резистор с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого через второй фотодиод оптрона и последовательно соединенный с ним второй резистор подклниен к. нулевой клемме источника питания, анод второго фотодиода через третий резистор соединен с клеммой смещения источника питания, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности передачи, в него на приемной стороне введены резисторы, потенциометры и диод, выход дифференциального усилителя подключен Я к первому выводу первого потенциометра, второй вывод которого соединен с нулевой .клеммой источника питания, средний вывод первого потенциометра через последовательно соединенные O диод и четвертый резистор подключен к среднему выводу второго потенциометра, первый и второй выводы кото- Ои4 рого соединены через пятый и шестой ф резисторы соответственно с первым и QQ вторым входами дифференциального уси- фф лителя, катод диода через седьмой 00 резистор подключен к нулевой клемме р источника питания.

283 2 передающей, стороне дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с информационным входом устройства, выход дифференциального усилителя через светодиод оптрона соединен с нулевой клеммой источника питания, катод первого фотодиода оптрона под ключен к второму входу дифференциального усилителя, анод первого фотодиода оптрона через первый резистор соединен с нулевой клеммой источника питания и через второй резистор с клеммой смещения источника питания, а на приемной стороне — дифференциальный усилитель, выход которого соединен с выходом устройства и через первый резистор с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого через второй фотодиод оптрона и последовательно соединенный с ним второй резистор подключен к нулевой клемме источника питания, анод второго фотодиода через третий резистор соединен с клеммой смещения источника питания, введены на приемной стороне резисторы, потенциометры и диод, выход днфференциальнаго усилителя подключен к первому выводу первого потенциометра, второй вывод которого соединен с нулевой клеммой источника питания, средний вывод первого потенциометра через последовательно соеди-, ненные диод и четвертый резистор подключен к среднему выводу второго потенциометра, первый и второй выводы которого соединены через пятый и шестой резисторы соответственно с первым и вторым входами дифференциального усилителя, катод диода через седьмой резистор подключен к нулевой клемме источника питания.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. (Устройство для передачи и приема аналоговых сигналов содержит дифференциальные усилители 1 и 2, оптрон

3, диод 4, резисторы 5-13 и потенциометры 14 и 15.

Устройство работает следующИм образом.

Входной сигнал поступает на инвертирующий вход усилителя 1, выход которого подключен к светодиоду (СД) оптрона 3, при этом через СД протекает такой ток, чтобы алгебраическая сумма напряжений, поступающих на неинвертирующий вход усилителя 1, равнялась входному напряжению 0 ц . Указанная сумма напряжений состоит из

1 1128

Изобретение относится к устройствам передачи и преобразования аналоговых сигналов с гальваническим разделением цепей, которые имеют широкое применение в промышпенвой автоматике, вычислительной технике,медицинском приборостроении и др, Известно оптоэлектронное устройство гальванического ра деления сигналов, содержащее оптрон в качестве !О гальванического разделителя и согласующие усилители постоянного така на передающей и приемной сторонах Я ..

Недостатки этого устройства — высокие временная и температурная нестабильность. !

Отмеченный недостаток в значитель ной мере ослабляется в устройствах, содержащих дифференциальный оптрон, один из фотодиодов которого включен в цепь обратной связи входного уси-: .. 29 лителя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство гальванической развязки, содержащее входной диффе25 ренциальный усилитель, первый вход которого соединен с входом устройства, дифференциальный оптрон и на приемной стороне дифференциальный усилитель, выход которого является выходом устройства. Анод светодиода

° подключен к выходу входного дифферен. циального усилителя, а катод — к клемме нулевого потенциала источника питания. Катод первого фотодиода соединен с источником смещения первичной цепи, а анод — с вторым входом входного усилителя. Второй фотодиод соединен своим анодом с источником смещения источника питания, а катодом - с инвертирующим входом и 4О через резистор с выходом усилителя (2) .

Недостатком известного устройства является зависимость нелинейности ко» эффициента передачи от степени бли- 4> засти параметров фотодиодов в диапазоне изменения рабочих токов светодиода.

Цель изобретения - повышение точности передачи .аналоговых сигналов, т.е. уменьшение нелинейных искажений проходной характеристики устройств гальванического разделения при малых токах светодиода и работе фотодиодов в режиме источников ЭДС. 55

Поставленная цель достигается тем,,что в устройство для передачи и приема аналоговых сигналов, содержащее на

3 1128283 4

ЭДС ФД1 оптрона 3 и напряжения смеще+ сигнала на выходе устройства при нуния, определяющего начальное значе-. левом входном сигнале. Потенциометр ние тока через СД и поступающего от 15, диод 4 и нагруэочный резистор 11 источника Оо, через резисторы 5 и 6. образуют цепь компенсации параметриНапряжение на выходе устройства on- g ческой нелинейности (зависящей от ределяется ЭДС ФД2 и коэффициентом входного сигнала 9з» ), напряжение с передачи, зависящим от отношения со- которой через резистор 10, потенциопротивлений резисторов 12 и 9. Напря- метр 14, резисторы 12 и 13 поступает жение смещения, поступающее от источ- соответственно на инвертирующий и неника U через резисторы 7 и 8 в !О инвертирующий входы выходного усили-. цепь неинвертирующего входа усилите- теля 2, повышая линейность коэффициля 2, обеспечивает нулевое значение ента передачи всего устройства. и„

Составитель Е.Бакеев

Редактор И.Николайчук Техред Т.Фанта

Корректор О. Луговая

Заказ 9066/38 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4