Устранение помех при включенном светодиоде

Данный метод поддерживает диод включенным (состояние «On») во время распространения помех, благодаря перегрузке тока через диод выше его входного порога. Так как при появлении напряжения Vcm паразитные емкости  и  начнут заряжаться, соответственно ток, которым питается светодиод, начнет израсходоваться на заряд этих самых емкостей.  Именно поэтому значение входного тока должно быть такое, чтобы оно не подтянулось емкостями и не стало ниже порогового значения во время common mode. Например, для микросхемы HCPL-3120/J312 минимальное значение такового перегрузочного тока 10мА, при пороговом значении входного тока LED в 5ма, для достижения необходимого уровня устранения помех, вызванных синфазным сигналом.

Устранение помех при выключенном светодиоде

Данный метод поддерживает диод выключенным (состояние «Off») во время common mode transient. Возможно включение во входную цепь транзистора с открытым коллектором для управления оптроном Рисунок 68.

Рисунок 68. Включение транзистора коллектором к катоду светодиода для управления оптроном

 

Покажем, что такое включение транзистора с подтягивающим резистором на катоде, является не самой верной схемой.

При распространении помех в микросхеме из-за резкого изменения Vcm, при выключенном светодиоде, заряд с емкостей  и  начнет стекать через LED. Из-за тока, образовавшегося этими зарядами, светодиод может внезапно включиться. И поэтому выход оптопары изменит свое логическое состояние, что не есть хорошо.

Поэтому используют схему включения шунтирующего транзистора, обеспечивающий хороший CMR. Реализация показана на Рисунке 69.

Рисунок 69. Включение шунтирующего транзистора во входную цепь оптрона

Принцип заключается в следующем: при открытом транзисторе обеспечивается полное отключение светодиода, так как ток из источника протекает через открытый канал транзистора, имеющего меньшее сопротивление, чем у LED. При появление Vcm,  и  начинают разряжаться, а это означает, стекание заряда во входную цепь микросхемы. Но, так как транзистор находится в открытом состоянии и сопротивление его канала значительно меньше сопротивление канала светодиода, то ток, минуя светодиод полностью проходит через транзистор, и LED остается в выключенном состоянии, и изменение логического уровня на выходе не происходит.

 

Практическая часть

Выбор оптрона

Выбираем оптрон HCPL-2631 [30] в виду того, что он максимально схож с оптроном HCPL-3120/J312, который фигурировал в теоретической части НИРс, и он был в наличии. Функциональная схема оптрона на Рисунке 70.

Рисунок 70. Функциональная схема HCPL-2631

 

Основные характеристики оптрона:

· Напряжение питания: от 4.5В до 5.5В

· Входной ток низкого уровня: от 0 до 250 мкА

· Входной ток высокого уровня: от 6.3 до 15 мА

· Напряжение включения низкого уровня: от 0В до 0.8В

· Напряжение включения выского уровня: от 2В до Vcc

· Common mode Transient Immunity низкого выходного уровня: от 5  при входном токе 7.5 мА и нагрузке 350 Ом.