183466. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés optocsatolók szimmetria hibáinak kompenzálására
1 183 466 2 fényemittáló 14 elem anódjával van összekötve. A második invertáló 23 erősítő első bemenete egy földelő 21 ellenálláson át a második fényérzékelő 16 elem i katódjával, második invertáló bemenete a második fényérzékelő 16 elem anódjával és egy visszacsatoló 22 ellenállás egyik g kivezetésével, j kimenete pe•»-. dig a visszacsatoló 22 ellenállás másik kivezetésével van összekötve. Az optoesatoló két bemenetéi a bemenő 11 cllánállás másik b kivezetése, illetve a visszacsatoló 12 ellenállás másik e kivezetése, két kimenetét pedig a második invertáló 23 erősítő j kimenete, illetve a második fényérzékelő 16 elem i katódja képezi. A 19 fémelektróda h kivezetése a második invertáló 23 erősítő bemenetére, a 20 fémelektróda e kivezetése pedig az első invertáló 13 erősítő bemenetére csatlakozik. Az optoesatoló bemenő jelét a bemenő 11 ellenálláson át az első invertáló 13 erősítő fogadja. A 13 erősítő árama a fényemittáló 14 elemet vezérli. A fényemittáló 14 elem szimmetrikus geometriai elrendezésben két fényérzékelő 15, 16 elemet világít meg. Az első fényérzékelő 15 elem az első invertáló 13 erősítő visszacsatoló hálózatának része és fotoárama a kivezérlési tartományba eső bármely bemenő jelénél a 14 erősítő bemenő áramát kompenzálja. Ez azt jelenti, hogy az első fényérzékelő 15 elem árama a bemenő árammal ellentétes poíaritású, de azonos abszolutértékű. A szigeteken elhelyezett 13 erősítőt DC—DC konverter látja el föld független tápfeszültségekkel. A második fényérzékelő 16 elem fotoárama a második invertáló 23 erősítőt vezérli. A 23 erősítő kimenő jele a visszacsatoló 22 ellenálláson át minden kivezérlési tartományba eső jelnél a bemenő áramot kompenzálja. Ha a két fényérzékelő 15, 16 elem a fényemittáló 14 elemhez képest szimmetrikusan helyezkedik el és ha elektromos paramétereik egymásnak megfelelnek, az optoesatoló analóg jelek nagypontosságú szigetelt átvitelére alkalmas. Az optoesatoló linearitása és stabilitása nem függ az alkalmazott optoelemek paramétereinek hibájától, csak a szimmetriát meghatározó geometriai precizitástól. Az erősítés a kétszeres fordítás következtében pozitív, nagyságát pedig a második invertáló 23 erősítő visszacsatoló 23 és az első invertáló 13 erősítő bemenő 11 ellenállásának aránya határozza meg. Az optoesatoló munkapontjai mindkét invertáló 13, 23 erősítő bemenő áramához hozzáadott nagystabilitású árammal eltolhatok, így a két 13, 23 erősítő kétpolaritású jelek átvitelére is alkalmassá tehető. Földelt első invertáló 13 erősítő és szigeteken táplált második invertáló 23 erősítő esetén értelemszerűen földelt jelforrás jelének szigetelt továbbítása lehetséges. A találmány szerinti optoesatoló egy másik példakénti kiviteli alakját a 2. ábra mutatja. Az első és a második fényérzékelő 15, 16 elem egy-egy árnyékoló 17, 18 lemezzel van ellátva, amelyeken a fényérzékelő 15,16 elem felületének megfelelő nagyságú ablak van. A fényemittáló 14 és a két fényérzékelő 15, 16 elem egy fényáteresztő 34 alaplemezen egy síkban, egy egyenlőszárú háromszög csúcsainál van elhelyezve úgy, hogy a fényemittáló 14 elem állithatóan egy 24 tartóelembe van befogva a háromszög alapvonalával szemben a szimmetria 33 tengelyen, a köralakú 34 alaplemez s/.élén lépcső van, amelybe szigetek anyagból készük fény átnemeresztő 32 gyűrű van illesztve. A 34 alaplemezbe a fényemittáló 14 elem két oldalán egy-egy menetes 25, 26 eső van rögzítve, melyeknek vége a fényáteresztő 32 gyűrű felső zárósíkjábó! kilógnak. A két fényérzékelő 15, 16 elem párba van válogatva. A fényáteresztő 32 gyűrű belső tere a fényemittáló 14, a két fényérzékelő 15, 16 elemmel, a két árnyékozó 17, 18 lemezzel a 24 tartóelemmel, valamint a két menetes 25, 26 csővel, továbbá a 19, 20 fémelektródákkal együtt műgyantával van kiöntve. A két menetes, 25, 26 csőben egy-egy — például fehér PVC-ből készült — menetes 29a, b csavarorsó van, melynek oldalán 30 sík felület, egyik végén pedig beállító 31 rés van — 3. ábra — kialakítva. A kiöntő gyanta térfogatváltozása szilárdulás alatt és után minimális, optikailag és mechanikailag stabil, az alkalmazott hullámhosszon optikailag átlátszó és magas az átütési szilárdsága. Kiöntés után, de a gyanta megszilárdulása előtt a 34 tartóelem mozgatásával elektromos mérés közben a két fényérzékelő 15, 16 elemre kerülő fénymennyiséget szimmetrizáljuk. A műgyanta megszilárdulása után a két menetes 25, 26 eső végét a műgyantával síkba csiszoljuk. Ezután a két menetes 25, 26 csőbe egy-egy menetes 29a, 29b csavarorsót becsavarunk, melyek fényelnyelő vagy fényvisszaverő szigetelő anyagból, például fehér PVC-böl készültek. Ezen két 29a, 29b csavarorsó állításával elektromos mérés közbeír a kél fényérzékelő 15, 16 elemre jutó fénymennyiséget tudjuk változtatni. így a mechanikai aszimmetriából adódó elektromos szimmetria hibákat a műgyanta megszilárdulása után is kompenzálni tudjuk. A 29a, 29b csavarorsókat állítás után rögzítjük. Az első és második árnyékoló 17, 18 lemezeket a megfelelő invertáló 13, 23 erősítőhöz. földeljük. A kapacitások további csökkentését eredményezi a két fényérzékelő 15, 16 elem lénybemeneti oldalára felvitt fényáteresztő vezető réteg földelése is. Összefoglalva eljárásunk előnyeit: a lenyvisszacsaloll optoesatoló szimmetriáját nagymértékben siker ült megnövelni azáltal, hogy az előzetesen párbaválogatott fényérzékelő elemekre jutó lény azonos nennyiségű lett a gyanta megszilárdulás előtti mechanikai állítási lehetőség következtében. A gyanta megszilárdulása okozta térfogatváltozás mialt létrejött szimmelriaromlást a fény visszaverő cs/vagy elnyelő menetes csavarorsó állításával kompenzálni lehel. A megfelelően kiválasztott gyanta segítségével jelentősen megnövekedett az átütési szilárdság (kb. 15 kV) ugyanakkor az optoesatoló kis geometriai méretben állítható elő. A kapaeitiv áthatások csökkentese kél árnyékoló lemezzel és kapaeitiv híd kialakítása járulékos lémelekíródákkal a közös módusú elnyomás jelentős növekedését tette lehetővé. Szdlnukilmi !yé/ir/>o/iioi 1. Eljárás optoesatolók kompenzálására, etnel«fiel az optocsatolót egy fényemittáló és két lény ékelő elemből alakítjuk ki, az egyik tenyér A4 <-! ■ .'lemmel, előnyösen diódával a lénymoduláció! .. ,e;ui/aijuk, a másik fényérzékelő elemmel a galvanikusan leválasztott jelel továbbít juk, azzal jalh’inczw. hogy a/ a/o-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
