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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokopplers Spannungsverhältnis


Autor: Felix Heinz (felix83)
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Hallo Leute,

ich hab hier eine Aufgabe in der die OP-Schaltungen durch einen 
Optokoppler galvanisch getrennt sind. In dieser Aufgabe ist nach dem 
Spannungsverhältnis bzw. nach der Verstärkung (Ua / Ue) gefragt.

Nun habe ich 2 Verständnisfragen !!

Nun in der Abbildung wurden die OPVs als ideal vermerkt. D-h. es fließen 
keine Eingangsruhestöme in den OPs. Demzufolge können wir den Widerstand 
R2 vernachlässigen. Der Strom fließt durch R1, aslo können wir den als 
Ue/R1 definieren. Es geht ja in erster linie um den Strom, deshalb 
können wir R3 auch vernachlässigen.
Üblicherweise besteht ein Optokoppler aus einer Infrarot-Leuchtdiode 
(LED) als Sender und einer Silizium-Fotodiode als Empfänger.

Nun meine Frage: Nachdem der Strom auf der rechten Seite durch die 
photonenenergie übertragen wird, welche richtung hat dieser ??
Sprich - fließt dieser zur Masse oder Richtung R5 ??

Eigentlich können wir auch R4 vernachlässigen, da dieser mit Masse in 
Kontakt steht und OP ideal ist (also kein Strom). Nun über R5 wird doch 
ein Spannungsabfall erzeugt!! Wo ist nun das höhere buw. das niedrige 
Potential (Stromrichtung) ?? Auf alle Fälle habe ich nun einen zweiten 
Strom (Ua/R5).

Was hat dieses CTR auf sich ?? Damit muss doch auch was anfangen, oder ?
Hab nachgeschlagen und herausgefunden das damit das 
Gleichstrom-Übertragungsverhältnis gemeint ist. ??

Hoffe das ihr mir nun weiter helfen könnt.

Danke im vorraus !!

Autor: HaJo 42 (Gast)
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Das verdoppeln von Satzzeichen und Plenken macht die Frage auch nicht 
interessanter.

Schon mal in das Datenblatt eines echten Optokopplers reingesehen um 
einen zu verstehen?

Autor: HildeK (Gast)
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Was hat dieses CTR auf sich ?? Damit muss doch auch was anfangen, oder ?
Hab nachgeschlagen und herausgefunden das damit das
Gleichstrom-Übertragungsverhältnis gemeint ist. ??

Richtig gefunden.
Der Strom durch die LED des OK wird mit CTR multipliziert und ergibt den 
Strom, den die Photodiode liefert.

Weil die OPAs ideal sind, gilt für sie:
- kein Strom in die Eingänge (hast du richtig)
- Verstärkung ist unendlich, deshalb wird sich der Ausgang so 
einstellen, dass die Differenzeingangsspannung Null ist.

Weil die Differenzeingangsspannung Null ist, fließt auch kein Strom über 
R2 und R4. Deine Aussage, dass dies so sei, weil in den OPA keine 
Eingangsströme fließen, ist nicht hinreichend.

Zur Aufgabe:
- bestimme den Strom durch die LED
- multipliziere ihn mit dem CTR
- der Photodiodenstrom wird zwangsweise nur durch R5 fließen (s.o.) -> 
das gibt die Ausgangsspannung.

Leider kann ich dir die Richtung des Photodiodenstroms nicht sicher 
sagen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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@ Felix
Als Hilfe:
Du solltest nach deiner Rechnung auf Ua/Ue = 1 kommen   ;-)

Autor: Tobi S. (Gast)
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Die Photodiode (da der CTR sooo gering ist wirds wohl ne APD sein)
wird hier im 4 Quadranten betrieben, die techn. Stromrichtung
entspricht in diesem Falle der Richtung des Sperrstroms einer Diode.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Tobi S. wrote:
> Die Photodiode (da der CTR sooo gering ist wirds wohl ne APD sein)
> wird hier im 4 Quadranten betrieben
Na gut, dann eben Ua/Ue = -1    ;-)

Autor: Felix Heinz (felix83)
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Hallo alle zusammen,

also ich hab mir die Aufgabe nun etwas genauer angeschaut, und bin zum 
Ergebnis gekommen, dass die Verstärkung gleich 1 ist.

Vielen Dank an lothar und hildeK !!

@HaJo - """Das verdoppeln von Satzzeichen und Plenken macht die Frage 
auch nicht interessanter"""

Ich weiß nicht, was du unter verdoppeln verstehst, aber für mich ist es 
halt wichtig, dem Leser die Informationen so zu vermitteln, dass diese/r 
auf mein Problem genauer eingehen kann und über mein "jetziges Wissen" 
bescheid weiß !!

"""Schon mal in das Datenblatt eines echten Optokopplers reingesehen um
einen zu verstehen?"""

Ja hab ich !! Aber ich glaube ich habe mein Problem genau zum Ausdruck 
gebracht... mir ging es um die Stromrichtung. Und diese war in meinen 
Unterlagen nicht eingezeichnet und konnte diese auch im Internet bez. 
dieses Problems nicht fündig werden.

Was ich damit sagen möchte ist, dass dein Beitrag weder für mich eine 
Hilfestellung war noch die anderen Leser dieses Beitrags den Weg gezeigt 
hat.

mfg
felix

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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@ Felix
Schön, dass du zum Ziel gekommen bist.

> """Das verdoppeln von Satzzeichen
Ok, dann eben das Verdreifachen   ;-)    !!! """ ???

Autor: HildeK (Gast)
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>Ich weiß nicht, was du unter verdoppeln verstehst,
Er meinte die doppelten Satzzeichen am Ende und davor noch ein 
Leerzeichen, siehe Beispiele aus deinen Texten:
>... welche richtung hat dieser ??
>... oder Richtung R5 ??
>... bescheid weiß !!
>Ja hab ich !!
Ist das eine schlechte Angewohnheit von dir? Gefälliger wäre z.B.:
   ... welche Richtung hat dieser?
   Ja, habe ich!

Zum "Plenken" und anderen Themen findest du hier etwas: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Plenk bzw.
http://de.wikipedia.org/wiki/Netiquette
Es ist Teil der deutschen Rechtschreibung, Satzzeichen wie Fragezeichen, 
Ausrufezeichen u.a. direkt nach dem Wort zu setzten, ohne Leerzeichen 
(Plenk). Manche stört das, da es etwas den Lesefluss beeinträchtigt. 
Deshalb lässt ein Hinweis meist nicht lange auf sich warten.

Der Vollständigkeit halber (kam bei dir kaum vor): auch massive 
Rechtschreibfehler, konsequente Kleinschreibung, SCHREIEN usw. wird 
häufig kritisiert - imho zu Recht, denn den Hilfsbereiten sollte man 
nicht unnötig das Leben schwer machen. Viele ignorieren dann auch solche 
Fragestellungen, manche fragen nach, ob deine Tastatur kaputt ist, usw.

Ich denke, ein dezenter Hinweis darf sein - vor allem, wenn man sonst 
auch noch etwas Brauchbares zum Problem beiträgt.

Autor: Michael H* (Gast)
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Ist 83 dein Geburtsjahr? Dann geht da echt was schief...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> auch massive Rechtschreibfehler, konsequente Kleinschreibung,
> SCHREIEN usw. wird häufig kritisiert - imho zu Recht,
> denn den Hilfsbereiten sollte man nicht unnötig das Leben schwer machen.
Du sprichst mir aus dem Herzen. Diesen letzen Satz könnte man auch so 
schreiben:
..den Hilfsbereiten sollte man nicht unnötig das Lesen schwer machen.

BTW:
> Vielen Dank an...
So ein kleines "Danke" (fünf Buchstaben reichen da schon aus) gibt dem 
Helfer eine positive Rückkopplung. Danke dafür   ;-)

Autor: yalu (Gast)
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Lothar Miller schrieb:

> So ein kleines "Danke" (fünf Buchstaben reichen da schon aus) gibt dem
> Helfer eine positive Rückkopplung. Danke dafür   ;-)

Also eine Mitkopplung? ;-)

Vorsicht: Eine positive Rückkopplung bzw. Mitkopplung führt leicht zu
Teufelskreisen, Resonanzkatastrophen, Lockerschneelawinen,
Arbeitslosigkeit und anderem Unheil. S. hier:

  http://de.wikipedia.org/wiki/Positive_Rückkopplung

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