Л.Р. Передача синусоидального сегнала через оптрон РС817.

Эту работу я сделал в расчете использовать оптрон в качестве элемента развязки между компьютером и трансивером при работе цифровыми видами связи. Для исследования я взял олин из самых распространенных оптронов - РС817, который стоит у дядюшки Ху 6 руб/шт.

Оптрон (или оптопара) представляет собой заключенные в один корпус светодиод и фототранзистор структуры n-p-n.

Рис. 1.

РС817 в формате DIP достаточно малы.

Рис. 2.

В этой серии есть оптроны с двумя оптопарами (827), а также тремя (837) и даже четырьмя (847).

Характеристики элементов оптопары таковы: прямое падение напряжение на светодиоде около 1,3 В, максимальный ток - 50 мА, входная емкость на частоте 1 кГц - от 30 до 250 пФ (большой разброс), обратное напряжение - 6 В. У фототранзистора максимальное напряжение К-Э 35 В, а обратное Э-К, как и у диода, 6 В, максимальный ток коллектора - 50 мА.

Максимальная частота работы - до 70 кГц, что для работы с НЧ-сигналом более чем достаточно. Как оказалось, оптроны обладают усилением по току, который зависит от буковки после 817. У "С" - 4, а у "D" - 6.

Схему для эксперимента я собрал вот такую:

Рис. 3.

С помощью подстроечника R1 можно менять ток через диод, а R2 не дает сжечь дид :)). Параллельно R2 я подключал мультиметр в режиме измерения напряжения, чтобы потом рассчитать ток через него и, соответственно, через светодиод.

Рис. 4.

Сигнал на вход подавал от генератора SFG 72020, параллельно входу подключил один канал осциллографа, а к выходу - другой. Питание - от стабилизатора типа 78L05.

Оказалось, что оптимальным током через светодиод был 1,4 мА. При этом никаких искажений сигнала не было.

Рис. 5.

Максимальный размах входного сигнала был около 450 мВ, а на выходе - уже почти 2,7 В. При увеличении тока через светодиод до 2,5 мА появлялось ограничение сверху.

Рис. 6.

А при уменьшении тока - ограничение наступает уже снизу.

Рис. 7

Что интересно, так это то, что при снижении среднего тока через светодиод усиление оптрона не меняется, так что сделать модулятор на нем не получится.

При увеличении входного сигнала выходной ограничивается и сверху и снизу.

Рис. 8.

Теперь о частотных свойствах. Они видны на приведенных ниже фото. Во всех случаях ток через светодиод 1,4 мА. Внизу - сигнал на входе, вверху - на выходе.

Рис. 9.

Рис. 10.

Рис. 11.

Рис. 12.

Рис. 13.

Первый вывод - выходное сопротивление предыдущего каскада должно быть как можно меньше, так как у моего генератора выходное сопротивление 50 Ом, а с повышением частоты просадка напряжения увеличивается.

Второй вывод - с увеличением частоты относительно 1 кГц усиление сначала растет, а затем - падает.

Третий вывод - рабочая частота оптрона простирается аж до 500 кГц, правда при этой частоте коэффициент передачи равен 1.

Вот каковы результаты этой лабораторной работы. Но есть еще перспективы исследовать имеющийся у меня более высокочастотный оптрон типа HCPL4562, у которого частотный диапазон аж до 17 МГц.

Всем успехов и здоровья!