Оптоэлектронное устройство гальванического разделения аналоговых сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-sy— (22) За явлено 24,12.75 (21) 2302726/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.12.76. Бюллететть №47 (45) Дата опубликования описания 27.07,77 (13) 540352 (51) М. Кл,е

НОЗ Н 7/38

Государственный комитет

Совета «1инистров СССР по делам иеаоретений и открытий (53) УДК

621,382 (088.8) Л. Е. Эпштейн, В. И. Морозов и В А. Смигельский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ордена Ленина институт проблем управления АН СССР (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ

АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к устройствам систем передачи и переработки аналоговых сигналов с гальваническим разделением.

Известны оптоэлектронные устройства гальванического разделения с использованием дифференциального (или двух одинаковых) оптрона (1) .

Однако такие устройства характеризует температурная нестабильность нуля.

Известно также оптоэлектронное устройство гальванического разделения аналоговых сигналов, . 1О содержащее дифференциальный оптрон, анод светодиода которого соединен с выходом первого усилителя постоянного тока, катод — с общей шиной, анод первого фотодиода соединен с инвертирующим входом первого усилителя постоянного тока, 1н анод второго фотодиода с инвертирующим входом второго усилителя постоянного тока, выход которого через резистор соединен с инвертируюпП1м входом (2).

Цель изобретения — обеспечить температурну 20 стабилизацию нуля, Это достигается тем, что катоды первого и второго фотодиодов соединены с общей шиной, а инвертирующий и иеинвертирующий входы первого и второго усилителя постоянного тока через рези- 25 сторы — с шинами регулируемых источников напряжения.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит дифференциальный оптрон 1, входной дифференциальный усилитель 2, инвертирующий вход которого соединен через резистор 3 с входной шиной 4 устройства, через резистор 5 с регулируемым источником напряжения 6 и непосредственно с положительным электродом (анодом) первого фотодиода 7, отрицательный электрод (катод) которого соединен с обшей шиной.

Инвертирующий вход входного усилителя 2 через резистор 8 соединен с источником напряжения 6 и через резистор 9 — с общей шиной. Выход усили теля 2 соединен через резистор! 0 с анодом светодиода 11, катод которого соединен с общей шиной.

Одновременно анод светодиода через резистор 12 соединен с положительной шиной источника пигания усилителя 2.

Инвертирующий вход вь ходного дифференциального усилителя 1 3 соединен с анодом второго фотодиода 14, катод — с описей шиной. Вхол усилителя 13 через резистор 15 соединен со вторыл1

540352 получим

1О

1 !

1 з 6342/1 23

0» ll» 0»O0

Г. УжГОР0», УЛ, И ч 0Кlll. Я. источником регулируемого напряжения 16 и через резистор 17 — со своим выходом.

Инвертирующий вход усилителя 13 соединен через резистор 18 с источником 16 и через резистор 19 — с общей шиной. Выход усилителя 13 одновременно является выходом всего устройства.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала на шине 4 (Ов„— — О) регулировкой напряжения управляемых. источников напрюкения 6, 16 устанавливают нулевые выходные напряжения усилителей 2 и 13, При этом, полагая усилители идеальными, получим . 1!

1ф

5 15 где -, — ток через фотодиод 7;

:,, — ток через фотодиод 14.

Чт вх ах +я 1 в 9

В

О =U U в х1а- в х1з+ R + Я

18 19 где R»R»R, É; „Н,., — сопропгвление резисторов

5,8,9,15,18,19;

UI и 11 — выходные напряжения регулируемых источников напряжения 6 и 12.

Овх,„; Овх;, Овх, - Bx + — потенциал

О инвертирующих и неинвертирующих входов усили телей 2и 13.

Напряжения на "переходах" фотодиодов соот ветственно будут:

О перехода„= Овх, — JI »I

U перехода,, = UBX — З р где Rn, и Rn, — сопротивления переходов фотодиодов 7 и 14.

Выбирая номиналы резисторов 8 и 18 из ус»овия g R -R

9 15 19 — — R К

8 R 9) 197

П1 П2

U перехода, = Оперехода,, =О, а следовательно, и отсутствие влияния изменений токов насыщения (рекомбинации) на смещение

"нулевого" выходного сигнала, Формула изобретения

Оптоэлектронное устройство гальванического

15 разделения аналоговых сигналов, содержащее дифференциальный оптрон, анод светодиода которого соединен с выходом первого усилителя постоянного тока, катод — с общей шиной, анод первого фотодиода соединен с инвертирующим входом пер20 вого усилителя постоянного тока, анод второго фотодиода — с инвертирующим входом усилителя постоянного. тока, выход которого через резистор соединен с его инвертирующим входом, о т л и ч а ю« шийся тем, что, с целью температурной стабилиИ зации нуля, катоды первого и второго фотодиодов соединены с общей шиной, а информирующий и инвертирующий входы первого и второго усилителей постоянного тока через резисторы — с шинами регулируемых источников напряжения, ЗО

Источники информации., принятые во внимание при экспретизе;

1,Elektroni k, 1974 г., У8, 304 — 305 — аналог.

2. Сб. Электронная техника в информации, М.,1972 г,, Р 3, стр.40 — 45. () Филиал ПНЦ "lk»0»l",