Bipolare lineare Optokopplerschaltung verbessern

[Niklas B. (niklas90)]

Hallo,

es geht um eine komplette galvanische Trennung für Messungen (auch 
massenmäßig) wobei lineare Optokoppler (wie z.b. LOC110, HCNR200, IL300) 
eingesetzt werden sollen. Des weiteren soll das ganze bipolar ausgelegt 
sein.

Ich habe jetzt die Schaltung aus dem Datenblatt (erstes Bild) und eine 
eigene Variante (zweites Bild) für den HCNR200 in LTSpice nachgebaut. 
Das Clipping im ersten Bild soll erst mal nicht stören, man kann ja die 
Eingangsamplitude verringern.

Aber was mir zu denken gibt, sind die Nichtlinearitäten nahe des 
Nulldurchganges. Diese konnte ich mit der sehr niedrigen 
Rückkoppelimpedanz zwar verringern, aber erstens ist der Wert in der 
Praxis wahrscheinlich nicht machbar (Schwingung) und zweitens ist das 
Ausgangssignal eben noch nicht perfekt linear zum Eingangssignal.

[Was mir dann noch Kopfzerbrechen bereitet ist die letzte Schaltung, die 
ich mir ausgedacht habe. Ich habe keine Ahnung warum sie nicht 
funktioniert, wie sie funktionieren soll (siehe Kommentare im Bild), 
aber das wäre erstmal nebensächlich.]

Wie müsste ich die Schaltungen (am besten die zweite) ändern, um sie so 
linear wie möglich zu machen, auch im Nulldurchgang? Danke!

[Harald W. (wilhelms)]

Niklas Beuster schrieb:

> Des weiteren soll das ganze bipolar ausgelegt sein.

Warum willst Du das unbedingt? Eine Verschiebung des Gleichspannungs-
pegels sowohl am Eingang als auch am Ausgang ist ja wohl das kleinste
Problem.
Gruss
Harald

[Niklas B. (niklas90)]

ICH will das garantiert nicht^^. Die Verantwortlichen schon. Mir ist 
bewusst, dass es deutlich einfacher ist unipolar ;-)

[Frank M. (frank_41)]

Die Leuchtdioden in den Kopplern werden im Nulldurchgang ziemlich
nichtlinear sein und beide Koppler werden auch Exemplarstreuungen
haben. Besser wäre es die Leuchtdioden nur im halbwegs linearen
Bereich zu benutzen.

[uwe (Gast)]

Bei sowas nimmt man nene AD-Wandler der Digitalseitig galavanisch 
getrennt ist und der durch einen DC/DC Wandler Versorgungsmäßig getrennt 
ist. Dadurch kann der AD-Wandler seine maximale genauigkeit erreichen. 
Die analogen "linearen" optokoppler sind halt nicht ganz linear und sind 
für präzise Messungen nicht geeignet.

[Harald W. (wilhelms)]

Niklas Beuster schrieb:

> ICH will das garantiert nicht^^. Die Verantwortlichen schon. Mir ist
> bewusst, dass es deutlich einfacher ist unipolar ;-)

Dann kannst Du aber Präzisionsmessungen m.E. sowieso vergessen.
Vielleicht ist das ja ein gutes Argument bei Verhandlungen mit
den "Verantwortlichen". :-)
Wohlgemerkt: Ein- und Ausgang einer korrekt dimensionierten
Schaltung können natürlich bipolar sein. Man braucht deshalb
sowohl am Eingang als auch am Ausgang eine galvanisch getren-
nte, bipolare Versorgung. Die eigentliche Übertragung erfolgt
aber bei einem LED-Strom von z.B. 1...20mA.
Gruss
Harald