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Il est nécessaire d'effectuer le calcul précédent car le dispositif d'amplification doit
faire circuler au moins 5 mA dans la photodiode.
Le constructeur de l'isolateur optoélectrique recommande en pratique de
maintenir un courant de 8 mA minimum dans la photodiode. Cette valeur peut
être dépassée à la position 24 V. Pour garantir ce seuil, un circuit de dérivation
(shunt c.c.) est inclus. Ce circuit est constitué par D1, Q1, R5 et R6. Si l'intensité
dans la photodiode est supérieure à 8 mA environ, la chute de tension dans R5 et
R6 sera suffisante pour activer Q1 et tout excès de courant sera alors dissipé par
D1 et Q1 plutôt que par la photodiode.
Lorsque le dispositif de transmission du signal est un amplificateur de ligne
différentiel 5 V standard, D2 et D3 assurent l'envoi du courant de blocage lorsque
les entrées de la branche de circuit 1 sont à l'état logique haut et celles de la
branche de circuit 2 à l'état logique bas. La chute de tension cumulée reste à peut
près la même sur la photodiode (soit environ 1,4 V). Le circuit apparaît ainsi plus
symétrique ou mieux équilibré pour l'amplificateur, que si une seule diode était
utilisée.
Analyse détaillée du circuit
Dans l'exemple précédent, nous avons postulé une chute de tension constante de
2 V à travers la photodiode et R5-R6. Mais, pour calculer l'intensité effective dans
la photodiode, vous devez considérer cette photodiode, D1, Q1, R5 et R6 comme
faisant partie du même circuit. La chute de tension dans D1 et Q1 est toujours
égale à la chute de tension à travers la photodiode et R5-R6. Nous l'appellerons
V
.
chute
Considérons d'abord l'exigence d'intensité minimum I
la photodiode montre généralement une chute de tension de 1,21 à 1,29 V
lorsque la température de jonction varie de 70 à 25 °C. Nous retiendrons donc la
valeur de 1,25 V. Avec un courant de 4 mA, la chute de tension dans R5 et R6 est
de : (80,4 x 4 mA) = 0,32 V. Ainsi, à 4 mA :
V
= (1,25 V + 0,32 V) = 1,57 V.
chute
Considérons maintenant une valeur I
jonction se situant à peu près au milieu de la plage 25 à 70 °C, V
1,25 V. La chute de tension dans R5 et R6 devient donc 0,64 V (80,4 x 8 mA).
Ce qui se traduit par :
V
= 1,25 V + 0,64 V = 1,89 V.
chute
La valeur V
de Q1 devient maintenant suffisante pour commencer à le faire
be
changer d'état. Si le courant dans la photodiode augmente jusqu'à 9 mA, la
tension V
deviendra 0,72 V et Q1 sera totalement passant. Toute intensité
be
supplémentaire (cas où 24 V sont appliqués sur entrée) est absorbée par le shunt
de la photodiode et dissipée dans Q1 et D1.
Publication Rockwell Automation 1756-UM007C-FR-P – Novembre 2011
Notes d'application
= 4 mA. La courbe V
f
= 8 mA ou plus. À une température de
f
Annexe D
de
f
est environ de
f
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