¿Cómo y qué tipo de ruido puede filtrar un optoaislador?

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¿Cómo un filtro de optoacoplador hace ruido?

Como ejemplo ilustrativo, debajo de tres sensores remotos están recibiendo pulsos de una sola fuente:

En el esquema superior no hay optoacoplador / optoislator. En el segundo esquema hay un optoacoplador (coloreado en verde) justo antes de cada sensor.

Y en realidad he probado esto. Primero conecté el tren de impulsos de la fuente a un cable coaxial de 100 m y al final del cable lo conecté a un osciloscopio. No realicé análisis de ruido, pero lo primero que noté fue que al azar sonaba el doble de la amplitud de pulso que se veía en el alcance.

Luego utilicé un optoacoplador y el sonido desapareció por completo.

Esto me hizo creer que el optoaislador realmente funciona bien para distancias largas.

Una cosa puedo ver que separa el terreno de la fuente y el receptor. Pero supongo que eso solo se ocuparía del ruido de bucle de 60 / 50Hz.

¿Cómo filtra el ruido un optoacoplador / aislador? ¿Cómo podemos entender la lógica detrás?

    
pregunta user1234

3 respuestas

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Luego utilicé un optoacoplador y el sonido desapareció por completo.

Usted aplicó una carga al final del cable y encontró que redujo los reflejos de la línea de transmisión a un nivel razonablemente bajo. Esto no debería significar: -

  

Esto me hizo creer que el optoaislador realmente funciona bien por mucho tiempo   distancias.

Eso sería una suposición incorrecta basada en su observación. Cuando se envían pulsos por un cable, para evitar reflejos y timbres, se utiliza una resistencia de terminación de cable. El opto eliminó el exceso de energía de la señal cuando se encontró con lo que sería un circuito abierto y la carga que el opto suministrado hizo las cosas mejor.

  

Una cosa puedo ver que separa el terreno de la fuente y el   receptor. Pero eso supongo que solo cuidaría el terreno 60 / 50Hz   ruido de bucle.

Esa es una buena razón para usar un acoplador óptico: también evita que las corrientes de falla a tierra destructivas pasen a través de aparatos de medición sensibles. Es una medida eficaz contra el ruido o la interferencia en modo común.

    
respondido por el Andy aka
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El análisis es simple.

El aislamiento en el optoacoplador es una resistencia muy alta pero con una capacitancia de acoplamiento de ~ 25 pF. La entrada ESR del diodo es baja (Zt o ESR = 10) + límite de corriente R. La impedancia del Modo común a través de la interfaz es, por lo tanto, muy alta 100M? // 25pF y esto reduce la tensión / corriente de salida por la impedancia de carga.

La inductancia mutua desviada de un cable largo depende de los cables dispersos cercanos que transportan corrientes con capacitancia del cable que causa un efecto de ondulación de los impulsos de ruido de CC inducidos y / o el "zumbido" de CA debido a esta alta impedancia de acoplamiento mutuo. Cuando los cables de entrada emparejados no están balanceados o protegidos o tienen una impedancia mutua baja para decir tierra, entonces perciben voltaje de ruido. Por lo tanto, el blindaje y el filtrado de EM se utilizan a menudo, así como el aislamiento Opto.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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Una cosa no mencionada: aislamiento para bucle de tierra En circuitos con muchas cargas y componentes, a veces la corriente se transfiere desde el suelo y genera un error para la entrada / salida analógica y digital.

Vi muchos errores en el circuito sin aislamiento para cables largos y circuitos de alta potencia.

El aislamiento nos ayuda a analizar cada circuito por separado. En el circuito complicado, cuando todas las partes tienen una conexión a tierra, pueden surgir muchos problemas, como el bucle de tierra, el acoplamiento con el transformador, etc.     

respondido por el M KS

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