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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: Nocturno en 30 de Julio de 2011, 02:31:49

Título: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 30 de Julio de 2011, 02:31:49
Hola amigos, necesito optoacoplar una entrada analógica (en realidad serán 8, pero para el caso es lo mismo) y nunca he tenido experiencia con eso.

He visto que hay optoacopladores que aseguran linealidad entre la entrada y la salida, como por ejemplo el LOC110 (http://www.clare.com/home/pdfs.nsf/0/2E7C7ED81A9497A385256A2C0068BE89/$file/LOC110.pdf) y también he visto un ejemplo de uso aquí:

(http://www.eefocus.com/data/11-07/26600303060758/1309719321_a200a56c.jpg)

¿Cómo lo véis?, ¿algún consejo?

Graciaaaaas
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: sycho en 30 de Julio de 2011, 07:20:06
Hola Nocturno,

Échale un vistazo a ésto por si te sirven: http://www.analog.com/en/specialty-amplifiers/isolation-amplifiers/products/index.html
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: AcoranTf en 30 de Julio de 2011, 20:12:29
Hola Nocturno, creo que no necesitas complicarte tanto, al menos si la precision que necesitas no es demasiado elevada. Con un simple TLP521-4, o el CNY74-4, que contienen 4 optoacopladores en un encapsulado de 16 patas, creo que te puede valer. Para linealizarlo puedes jugar con la ganancia del amplificador de salida. Yo no lo he utilizado nunca con señales analogicas, por lo que lo que te digo es solo teoria, pero puedes probarlo y ver resultados. Tambien puedes ver su uso practico en esquemas de fuentes de alimentacion conmutadas, los utilizan para el control por realimentacion.

Saludos.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 23 de Octubre de 2011, 14:49:18
Hola amigos, sigo enredando con este sistema y no consigo ningún resultado que funcione.

He probado esta configuración, en modo fotovoltaico:
(http://img202.imageshack.us/img202/6904/optoacopladorogicofotov.png) (http://imageshack.us/photo/my-images/202/optoacopladorogicofotov.png/)

y también esta otra, en modo fotoconductivo:
(http://img217.imageshack.us/img217/3720/optoacopladorogicofotoc.png) (http://imageshack.us/photo/my-images/217/optoacopladorogicofotoc.png/)

Ambas están descritas en esta nota de aplicación del fabricante del opto (http://www.clare.com/home/pdfs.nsf/www/AN-107.pdf/$file/AN-107.pdf).

¿Me podéis dar la pista de algún esquema que garantice el optoaislamiento en una entrada analógica de 0V a 12V?

Gracias
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: manwenwe en 23 de Octubre de 2011, 15:23:54
Hola nocrturno,

¿has barajado la posibilidad de utilizar amplificadores de aislamiento? Eso te funcionaría seguro. CONS: necesitas dos alimentaciones y son caros de cojones XD

1 saludo.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: aitorsp en 23 de Octubre de 2011, 15:38:33
Existen optos especialmente diseñados para el aislamiento de señales analogicas como por ejemplo el HCNR200 de Avago.

http://www.avagotech.com/pages/en/optocouplers_plastic/plastic_high_linearity_analog_optocoupler/hcnr200/
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: manwenwe en 23 de Octubre de 2011, 15:51:40
esos tb sabía que existian pero no los había utilizado. Lo malo es que si pones 8 se te va la broma a 25euros. Quizá sería más eficiente utilizando 1 sólo opto + 1 mux analógico (ej.: 8051). Lo malo es que quizá se tendrían que poner más optos normales para aislar las señales de control del mux.

hablando por hablar... jeje
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 23 de Octubre de 2011, 16:35:26
Esa es la pega. Si no hay mas remedio tendré que optar esas opciones caras, pero leí una vez que podía hacerse con un opto normal y unos operacionales, aunque en mis manos no sale.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: micro_pepe en 23 de Octubre de 2011, 17:13:01
Hola Nocturno,

seguramente lo has visto ya, pero por si acaso mira este hilo:

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=13897.20

Un abrazo.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Suky en 23 de Octubre de 2011, 19:21:28
Texas tiene estos (http://focus.ti.com/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=analog&familyId=512&uiTemplateId=NODE_STRY_PGE_T&paramCriteria=no)


Saludos!

Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 24 de Octubre de 2011, 02:02:40
Son también caros esos, Suky.

Micro_pepe, gracias por el link, estuve buscándolo sin éxito. Me gusta mucho la opción que usó Migsantiago, pero no se ve el esquema.  He puesto allí un mensaje por si alguien puede recuperarlo.

Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: manwenwe en 24 de Octubre de 2011, 03:51:11
Texas tiene estos (http://focus.ti.com/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=analog&familyId=512&uiTemplateId=NODE_STRY_PGE_T&paramCriteria=no)


Saludos!



esos van de miedo pero valen 10-15 eurillos...
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Yoshua en 24 de Octubre de 2011, 22:43:40
simule este circuito con 2 optos porque no hay optos con 2 transistores, fijate si te sirve.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 05 de Noviembre de 2011, 07:45:23
Al fin he conseguido que funcione. Lo he hecho con la configuración unipolar que aparece en esta nota de aplicación (http://www.avagotech.com/docs/AV02-1333EN) que me facilitó Migsantiago.

Pero no he conseguido que funcione hasta que se me ocurrió probar a cambiar los operacionales. Originalmente tenía puestos unos TL972 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl972.pdf) y cuando los he cambiado por los TLC2272 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc2272.pdf) es cuando ha empezado a funcionar.

Y el caso es que por más que miro las especificaciones del TL972, no alcanzo a comprender porqué fallan. ¿Alguien puede iluminarme?

En caso de que tenga que cambiarlos, ¿me recomendáis otro operacional rail-to-rail que admita alimentación a 12V?

Gracias
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: manwenwe en 05 de Noviembre de 2011, 16:30:24
Yo utilizo lmc6482: van muy bien pero son carillos...
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 05 de Noviembre de 2011, 17:16:37
Me he pedido varios samples de algunas referencias para probarlos, pero sigo sin entender porqué no funcionan los TL972. La verdad es que estoy harto de darles vueltas y no veo en las especificaciones ningún inconveniente.

Incluso los he probado en la protoboard en configuración de comparador (http://es.wikipedia.org/wiki/Comparador) y funcionan bien, por lo que descarto que estén jodidos.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Yoshua en 05 de Noviembre de 2011, 20:07:54
nocturno cual es la falla?
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: pablomanieri en 05 de Noviembre de 2011, 20:53:34
Al fin he conseguido que funcione. Lo he hecho con la configuración unipolar que aparece en esta nota de aplicación (http://www.avagotech.com/docs/AV02-1333EN) que me facilitó Migsantiago.

Pero no he conseguido que funcione hasta que se me ocurrió probar a cambiar los operacionales. Originalmente tenía puestos unos TL972 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl972.pdf) y cuando los he cambiado por los TLC2272 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc2272.pdf) es cuando ha empezado a funcionar.

Y el caso es que por más que miro las especificaciones del TL972, no alcanzo a comprender porqué fallan. ¿Alguien puede iluminarme?

En caso de que tenga que cambiarlos, ¿me recomendáis otro operacional rail-to-rail que admita alimentación a 12V?

Gracias

Me inclino a que el problema está en el VIO (input offset voltaje)

Para el  TL972 es de 1 a 4mV @25C
y para el TLC2272 es de 300 a 950uV @25C

bastante menor en el segundo.

El voltaje de offset de entrada trae más problemas cuando la ganancia es mayor.

Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 06 de Noviembre de 2011, 02:24:18
nocturno cual es la falla?

Pues que cuando los pongo en configuración unipolar con el opto analógico enmedio, la salida siempre permanece igual a Vdd con independencia del valor de la entrada.
Si cambio los TL972 por los TLC2272, la salida va siguiendo a la entrada perfectamente.

Me inclino a que el problema está en el VIO (input offset voltaje)

Para el  TL972 es de 1 a 4mV @25C
y para el TLC2272 es de 300 a 950uV @25C

bastante menor en el segundo.

El voltaje de offset de entrada trae más problemas cuando la ganancia es mayor.

¿Y cómo puedo comprobar si se trata de esto?
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: pablomanieri en 06 de Noviembre de 2011, 10:49:07

Me inclino a que el problema está en el VIO (input offset voltaje)

Para el  TL972 es de 1 a 4mV @25C
y para el TLC2272 es de 300 a 950uV @25C

bastante menor en el segundo.

El voltaje de offset de entrada trae más problemas cuando la ganancia es mayor.

¿Y cómo puedo comprobar si se trata de esto?

Mirando bien la nota de aplicación en la que basas el circuito, la ganancia en tensión es 1. Por lo que el voltaje de offset (VIO) no debería traer problemas.
Supongamos que VIO=4mV, para que el operacional se sature ante una entrada de Vin=0V, con una alimentación de 5V, la ganancia del amplificador en lazo cerrado debería ser de alrededor de 1250.


Lo que sí creo que puede traer problemas, es la corriente de polarización del  operacional:

En el caso del TL792 (IiB de 200nA a 750nA) es mucho mayor que en el TLC2272 (IiB de 1pA a 60pA). Ya que este último tiene entrada MOS.
No se me ocurre como comprobarlo  :?
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: flacoclau en 06 de Noviembre de 2011, 11:24:36
Hola Manuel: Me parece que es como dice Pablo, fíjate de poner una R de muy alto valor (1M a 10M) entre la pata 2 y masa del operacional de salida a ver que pasa.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Yoshua en 06 de Noviembre de 2011, 14:04:30
las pruebas las haces en una placa o en el protoboard? porque me parece que esta suelta el pin de masa.

EDITO:
¿ cuando conectas el integrado que no te funciona, el voltaje de entrada varia?
¿ de que valor son las resistencias?

Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 22 de Noviembre de 2011, 15:55:36
Finalmente cambié los operacionales por unos LMC6482 (http://www.national.com/mpf/LM/LMC6482.html#Overview) y ya funciona todo de lujo.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: manwenwe en 22 de Noviembre de 2011, 16:50:57
Finalmente cambié los operacionales por unos LMC6482 (http://www.national.com/mpf/LM/LMC6482.html#Overview) y ya funciona todo de lujo.

Me alegro Nocturno. Ahora que al precio que están ya comenté que no son eficientes en todas las aplicaciones.

1 saludo!
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 04 de Marzo de 2012, 16:36:03
Conseguí buenos resultados en la protoboard, pero ahora estoy haciendo las primeras pruebas cuando ya tengo todo montado sobre la PCB y me he encontrado con una sorpresa desagradable.

La señal analógica atraviesa la etapa de amplificador / optoacoplador / amplificador pero llega con un ruido enorme, una oscilación inaguantable.
Si subo o bajo la señal en el origen, también lo hace en el destino, pero como véis en la imagen la oscilación es enorme.

¿Qué me recomendáis?

(http://img546.imageshack.us/img546/3999/unit01.png)[/URL]

Este es el esquema del circuito que estoy probando. La captura del osciloscopio está realizada en las señales Entrada6 y Entrada7.
Las alimentaciones de 12V (+12V y +12V_IN) no tienen ruido.

(http://img854.imageshack.us/img854/17/04032012203320.png)

Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: aitorsp en 04 de Marzo de 2012, 16:55:54
Conseguí buenos resultados en la protoboard, pero ahora estoy haciendo las primeras pruebas cuando ya tengo todo montado sobre la PCB y me he encontrado con una sorpresa desagradable.

La señal analógica atraviesa la etapa de amplificador / optoacoplador / amplificador pero llega con un ruido enorme, una oscilación inaguantable.
Si subo o bajo la señal en el origen, también lo hace en el destino, pero como véis en la imagen la oscilación es enorme.

¿Qué me recomendáis?

(http://img546.imageshack.us/img546/3999/unit01.png)[/URL]

Este es el esquema del circuito que estoy probando. La captura del osciloscopio está realizada en las señales Entrada6 y Entrada7.
Las alimentaciones de 12V (+12V y +12V_IN) no tienen ruido.

(http://img854.imageshack.us/img854/17/04032012203320.png)


Los optos (digitales) pueden dar problemas de inestabilidad, hay que ponerles condensadores de bypass a la salida, en el datasheet seguramente lo mencionara.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: flacoclau en 04 de Marzo de 2012, 18:18:19
Manolo: Eso no es ruido captado, es una oscilación (ya que es periódica), prueba de desconectar C52 y C56 a ver que pasa.
A mi me sucedió hace mucho que un operacional me oscilaba con los filtros de masa.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 05 de Marzo de 2012, 02:38:24
Gracias flaco. Quitándolos la oscilación no desaparecía, pero cambiándolos por 10uF sí se ha quitado. No me importa que la respuesta del ADC sea más lenta así que lo dejaré así.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: flacoclau en 05 de Marzo de 2012, 02:54:33
Me alegro amigo
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: marce128 en 07 de Marzo de 2012, 11:25:11
te recomiendo 2 cosas.

1· agrega capacitores para limitar la respuesta en frecuencia de los pasos analogicos, 1 capa entre las patas 6 y 7 de U27 y otro en paralelo a R28, del orden de los pF, busca de que la respuesta sea un 15% mayor a la que vas a trabajar, el primer capacior ( patas + y out del operacional ) es muy importante para prevenir oscilaciones.

2· C52 y C56 estan mal colocados, NUNCA se coloca un capacitor directamente en la salida de un operacional, ya que con la impedancia de salida del amplificador se producen pequeños delay que lo transforman en un hermoso oscilador arruinadiseños!!!!!
coloca los mismos capacitores que tenes de 1uF, pero en paralelo a R31 y R34.


te recomiendo en los proximos diseños alimentar los operacionales ( +12 y -12 ) a traves de resistencias de 100ohm y con capacitores de 1uF y 100nF, para que sean mas limpias esas fuentes.

otra cosa, intenta hacer que los optos funcionen con la minima corriente posible, aumentando el valor de las r de 33K que meten la señal al opto.

yo uso mucho el IL-300, haciendo pasar señales multiplexadas a 1500 hz, con un rango de 0-5v en la parte de entrada y 0-10V en la salida (ganancia =2) y funcionan perfectamente.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 07 de Marzo de 2012, 15:26:05
Gracias por las recomendaciones, Marce.
Aunque ahora mismo lo tengo resuelto, probaré con los cambios que me indicas a ver si puedo ganar respuesta en frecuencia.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 11 de Marzo de 2012, 18:37:36
¡Genial Marce!

He cambiado el esquema siguiendo tu consejo y las entradas ahora son mucho más limpias.

GRACIAS

(http://img845.imageshack.us/img845/179/entradasanalogicas.png)
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: marce128 en 11 de Marzo de 2012, 22:17:05
exelente!!! he renegado mucho con estos circuitos anteriormente.


la respuesta en frecuencia con los capas de 33pF todavia es muy alta, del orden de los 900khz, teniendo en cuenta que a la salida tienes un capa de 1uF y unas resistencias de 47K y 33K ( seria algo cono un filtro paso bajo a alrededor de 4x hz ), podes agrandar tranquilamente los capas c62 y c63.
la mejora que tuviste fue que se eliminó la oscilacion , pero al tener la respuesta tan alta, lo hace poco inmune a los ruidos externos.

si piensas dejar la red de 1uF y 47K+33K a la salida pondria un capa de 1nF como minimo en c62 y c63, al parecer tu señal no es tan rapida, asi que no tendras drama.

es algo de prueba y error, pero si estas feliz de como funciona, dejalo asi.

me alegro de haberte podido ayudar.
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 12 de Marzo de 2012, 02:38:19
Pues sí va bien, pero me anoto ese comentario también.
Gracias
Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: RALF2 en 11 de Abril de 2012, 22:18:29
Que tal amigos!
Manolo ya se que resolvistes el problema, pero checa lo que coloco abajo a ver si te sirve  :mrgreen:

Citar
Pero no he conseguido que funcione hasta que se me ocurrió probar a cambiar los operacionales. Originalmente tenía puestos unos TL972 y cuando los he cambiado por los TLC2272 es cuando ha empezado a funcionar.

Y el caso es que por más que miro las especificaciones del TL972, no alcanzo a comprender porqué fallan. ¿Alguien puede iluminarme?

El problema se debe a que el tlc2272 tiene entradas tipo mosfet y el TL972 no las tiene, ese es el problema  :shock:  lo he probado con un lm339 para la etapa de entrada y con el tlc2272 para la salida y funciona bien por lo que si empleas algun operacional con entradas tipos mosfet de seguro te funcionara!

Título: Re: Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: Nocturno en 12 de Abril de 2012, 01:43:57
Pues en el próximo diseño que lo necesite lo probaré. Gracias por el tip.
Título: Re:Cómo usar optoacoplador analógico
Publicado por: elpeibel en 08 de Julio de 2016, 04:58:13
Buenas Nocturno,

se que ha pasado bastante tiempo pero te agradecería mucho si puedes volver a poner los esquemas que pusiste en el post #24, no se ven.

gracias