Я исследовал блок питания, в цепи обратной связи которого использовалась оптопара для управления выходным напряжением. Это общепринятый и хорошо зарекомендовавший себя подход к проектированию, но в моем случае вызывала сомнения устойчивость контура обратной связи.
Я решил снять передаточную характеристику оптопары двумя показанными ниже способами. В техническом описании устройства эта характеристика была, и я об этом знал, но хотел убедиться во всем лично (Рисунок 1).
 |
|
| Рисунок 1. | Тестовая установка для измерения передаточной характеристики оптоизолятора. |
Резисторы 1.33 кОм и 150 Ом оказались под рукой, поэтому я их и использовал. С таким же успехом подошла бы пара 1 кОм и 100 Ом, но в тот момент мне просто не хотелось заниматься поисками.
Два результата испытаний, похоже, подтвердили информацию, представленную в техническом описании (Рисунок 2).
 |
|
| Рисунок 2. | Результаты измерения передаточной характеристики оптоизолятора. |
Верхняя осциллограмма на Рисунке 2 соответствует верхнему эскизу Рисунка 1, нижняя осциллограмма – нижнему. Было приятно отметить симметрию результатов двух тестов. Однако, поразмыслив немного, я понял, что с петлевым усилением связаны подводные камни, о которых нужно знать.
Используя нижнюю осциллограмму Рисунка 2 и измерив наклоны передаточной функции, мы увидим следующее (Рисунок 3).
 |
|
| Рисунок 3. | Передаточная характеристика крупным планом. |
«Линейную» природу оптопары не следует понимать слишком буквально. Передаточная функция устройства не имеет скачков, изломов или чего-то в этом роде, но первая производная выходного сигнала по входному, то есть наклон выходного сигнала, меняется в зависимости от того, где размещается рабочая точка устройства. В моем эксперименте это изменение составило почти 19 дБ.
Столь значительное изменение коэффициента усиления может оказывать негативное влияние на общую передаточную функцию контура обратной связи, возможно, смещая ее к порогу устойчивости в область условной нестабильности контура.
Вывод из всего этого заключается в том, что необходимо обязательно проверять истинный наклон характеристики любой выбранной оптопары и учитывать его при выборе положения рабочей точки.
