Диодные оптопары
Схема оптоэлектронного импульсного трансформатора приведена на рис.29. Положительный входной импульс открывает транзистор VТ1, и диодная оптопара включается. Сигнал с выхода оптопары усиливается двумя транзисторами, вследствие чего коэффициент усиления всего устройства по току более 10. Данная схема реализуется как на дискретных элементах, так и в микросхемном гибридном исполнении. Число выходов оптоэлектронного трансформатора равно числу оптических каналов и может быть большим для этого в коллекторную цепь транзистора VТ1 включается необходимое число входных диодов оптопар.
Рис.29. Схема оптоэлектронного импульсного трансформатора
В схеме, показанной на рис.29, входной светодиод оптопذры возбуждается от логическాй микросхемы. Сигнал от фотодиода 萿оступает на вход транзисторного усилителя. Усилитеь формирует уровни напряжений, согласованные с нагрузԺой диодные оптопары с успехом можно использовать для гальванической развязки отдельных логических блоков в сложной аппаратуре.
Тиристорные оптопары
На рис.30 представлена схема управления симметричным тиристорным устройством на интегральных микросхемах. Симметричный тиристор VS1 включает электродвигатель, питающийся от сети переменного тока напряжением 220 В.
Команда, выработанная микропроцессором, поступает на входы двух встречно - параллельно включенных оптопар. С выходов этих оптопар попеременно поступают сигналы разной полярности на управляющий электрод симметричного тиристора. По окончании входного сигнала оптопары запираются, запирая и симметричный тиристор.
Рис.30. Тиристорная схема управления электродвигателем
На рис.31 показана схема ключа для коммутации маломощной нагрузки в цепи переменного тока. В диагональ выпрямительного моста включена выходная цепь оптопары. При подаче управляющего сигнала на транзистор VТ1 оптопара переходит в открытое состояние и через нагрузку течет переменный ток. При снятии управляющего сигнала оптопара запирается в момент прохождения выходного напряжения через нуль.
Рис.31. Оптронная схема управления выпрямителем
При мощной нагрузке используют схему, где тиристорная оптопара коммутирует управляющую цепь мощного тиристора (рис.32). Ток нагрузки такого ключа определяется предельным значением прямого тока тиристора. Резистор R2 ограничивает ток через выходную цепь оптопары.
Рис.32. Оптотиристорная схема управления выпрямителем
Устройства усиления
В контуре регулирования систем автоматического управления усилитель относится к изменяемой части, так как его выбирают готовым или проектируют на основе уже известных характеристик чувствительных и исполнительных элементов, а также из условия обеспечения заданной точности работы системы. Поскольку общий коэффициент усиления разомкнутой системы обычно невелик, то для получения заданной добротности коэффициент передачи усилителя по напряжению должен быть высоким. С другой стороны, для обеспечения требуемой мощности управления исполнительным устройством усилитель должен обладать высоким коэффициентом усиления по мощности.
Помимо простого усиления сигнала ошибки, усилитель современных САУ дополнительно решает следующие задачи: формирование сигнала управления путем сложения сигнала ошибки с корректирующими сигналами или путем непосредственного преобразования (интегрирования или дифференцирования) сигнала ошибки; преобразование сигнала тока одного рода в другой; ослабление и подавление помех, поступающих на вход усилителя; ограничения сигналов на входе для защиты элементов усилителя.
Усилительные устройства САУ должны отвечать техническим требованиям по линейности статических характеристик, входному сопротивлению, зоне нечувствительности, стабильности нуля, линейности суммирования входных и безинерционности (рис.33).
Рис.33. Статическая характеристика усилителя