СТАС 7

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет» Кафедра” Автоматизация и робототехника” 

Лабораторная работа №7 

По теме:” Гальваническая развязка сигналов. Оптоэлектронная развязка.” 

Вариант - 10 

Выполнил:

 Студент группы АТП-222

 Хоменко С.Д. 

Проверил:

 Асс. Кипров Р.Р. 

Омск 2024

Цель работы: Изучить принцип работы оптоэлектронной развязки. Осуществить преобразование дискретного сигнала через гальваническую развязку

Задание:

Рассчитать схему подключения оптронной развязки для заданных напряжений на входе и выходе, периода и коэффициента заполнения управляющего сигнала.

Задача расчета сводится к определению сопротивлений резисторов с округлением по ГОСТ 28884-90, расчету наибольшей мощности на резисторе.

Выбрана модель транзистора BC847. Падение напряжения на базе 0,7 В, падение напряжение на эмиттере-коллекторе 0,1 В до 50 мА. Коэффициент усиления для режима повторителя принят 𝛽 =10

Для оптопары используются следующие характеристики: падение напряжения на светодиоде оптопары – 1,2 В, падение напряжения на коллекторе оптопары – 0,1 В, минимальное значение силы тока, проходящее через светодиод оптопары – 20 мА, минимальное значение силы тока, которое должно проходить через коллектор оптопары – 10 мА.

Решения

Таблица 1 – Значения по варианту

Вариант	10
VIN, В	20
VOUT, В	7
T, мс	2
D, %	25

Рассчитаем значения сопротивлений резистора R1, учитывая падения напряжения на различных элементах:

По ряду e24: Значение находится между 910 Ом и 1000 Ом, берём ближайшее значение, следовательно 910 Ом.

Действительно значение силы тока:

Рассчитаем мощность на резисторе R1, через который проходит наибольшее значение силы тока:

Полученное значение мощности находится в пределах допустимых значений.

Рассчитаем силу тока на базе:

Рассчитаем резистор на базе транзистора:

По ряду e24: Значение находится между 9.1 кОм и 10 кОм, берём ближайшее значение, следовательно 9.1 кОм.

Номинал резистора R3 выбирается на порядок выше R2:

Далее, рассчитаем резистор R4:

По ряду e24: Значение находится по середине между 680 Ом и 750 Ом, поэтому берём нижнее значение, следовательно 680 Ом

Рисунок 1 – Получившаяся схема

Рисунок 2 – График значений напряжения на выходе и на входе

Вывод: В ходе лабораторной работы я изучил принцип работы оптоэлектронной работы. И осуществил преобразования дискретного сигнала через гальваническую развязку. Расчитал схему и получил на выходе чуть меньше чем 7 вольт, что можно считать задание выполнено.