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Acoplador Óptico de Alta Velocidade (ART2008)

Um dos problemas da utilização de acopladores ópticos na transmissão de pulsos é a velocidade de resposta destes dispositivos. A pequena velocidade deforma o pulso e pode causar erros de recepção.

Com o circuito sugerido pela Motorola, que descrevemos neste artigo, é possível amplificar pulsos de um acoplador com uma velocidade de resposta muito alta.

Os fototransistores usados nos acopladores ópticos como receptores possuem limitações de velocidade que podem ser contornadas com alguns artifícios relativamente simples.

Um deles é a realimentação positiva, que permite aumentar em até 4 vezes o tempo de subida de um pulso, levando então o dispositivo à possibilidade de operar em sistemas rápidos de transferência de dados como o que descrevemos neste artigo.

O circuito, que deve ser excitado com uma corrente de pelo menos 15 mA, tem um tempo de resposta de apenas 0,5 us, conforme mostram as formas de onda de entrada e saída da figura 1.

 

Figura 1 – Formas de onda do circuito
Figura 1 – Formas de onda do circuito

 

O segredo da velocidade deste circuito está na realimentação positiva aplicada à base do transistor via resistor R5.

 

Montagem

Na figura 2 temos o diagrama deste sistema acoplador usando como base um 4N26 ou equivalente.

 

Figura 2 – Diagrama do acoplador
Figura 2 – Diagrama do acoplador

 

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 3.

 

Figura 3 – Disposição dos componentes numa placa de circuito impresso
Figura 3 – Disposição dos componentes numa placa de circuito impresso

 

O acoplador pode ser instalado num soquete DIL, e o transistor admite equivalente.

O transistor original (MPS6S15) tem as seguintes características:

V(BR)ceo 7-5 V

fT = 480 MHz

hFE = 250 a 500

IC = mA

 

A alimentação é feita com uma tensão de 5 V e, como o consumo é muito baixo, pode ser aproveitada a fonte de eventual equipamento ao qual o sistema seja ligado.

 

Semicondutores:

Cl1 - 4N26 - acoplador óptico

Q1 - MPS6515 ou equivalente - transistor NPN de uso geral

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R1 - 50 ohms

R2, R6 - 10 k ohms

R3, R4 - 100 ohms

R5 - 27 k ohms

 

Capacitor:

C1 - 47 pF - cerâmico

 

Diversos

Placa de circuito Impresso, soquete DIL de 6 pinos, cabos de conexão, material para fonte de alimentação, fios, solda etc.

 

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