フォトカプラの温度補正について

質問

TLP281を使っていますが、温度により出力が大幅に変動します。
サーミスタを使えば簡単ですが、高価なため、ダイオードやトランジスタを組み合わせて簡単に補正する方法はあるでしょうか？
完全な補正でなくても良いのですが。

回答No.11

inara1 · ベストアンサー

＞ただ、LED側の電源は回路上５～６Vで0.1mA程度しか流せませんがOPアンプは作動するでしょうか？
OPアンプ自身の消費電流はLM358の場合、最大1.2mAなので、消費電流が極めて少ないCMOS OPアンプがいいでしょう。

NJU7094・NJU7014 というOPアンプ [4] はどうでしょうか。消費電流（最大）は0.025mA です。pin配置は LM358と同じです。ただしスピードが少々遅く、OPアンプの出力が0V から1Vに変化するのに 5μs くらいかかります（10kHz程度までは大丈夫）。

＞フォトカプラのLED側に１５Kで電源を取ると１５Kの電源側と電源間は２V位になります。
NJU7094・NJU7014 の動作電源電圧範囲は 1V ～ 5.5V ですので大丈夫です。電源電圧が低なるほど最大出力電流（LEDの駆動電流）が下がってきますが、電源電圧が1.5Vのときの最大出力電流は 0.2mA、電源電圧が3Vのときの最大出力電流は 1mA なので大丈夫です（LED電流は 0.1mAでしたね）。

[4]　NJU7094・NJU7014
最近、千石電商で買った実物が手元にありますが、Web（http://www.sengoku.co.jp/index.htm）には出ていないようです。価格は１個（２回路入り）150円くらいだったと思います。
　　　データシート　NJU7094　http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDownloadMedia.do?_mediaId=958
　　　　　　　　　　　 NJU7014　http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/fileDownloadMedia.do?_mediaId=949

補足

＞pin配置は LM358と同じです。ただしスピードが少々遅く、OPアンプの出力が0V から1Vに変化するのに 5μs くらいかかります（10kHz程度までは大丈夫）。
これは人の声位であればOKですね

＞NJU7094・NJU7014 の動作電源電圧範囲は 1V ～ 5.5V ですので大＞・・・
＞電源電圧が3Vのときの最大出力電流は 1mA なので大丈夫です（LED電流は 0.1mAでしたね）。
今度はLEDが直列になりますから、現在より少なくなり0.05mA位いになると想像します。

＞[4]　NJU7094・NJU7014
この線で実験してみます。

なお、カプラ自体の経年変化でも初期設定のままで有効に働くでしょうか？途中に定数を変更しなければいけないでしょうか？

地方なので部品調達に時間を要します、結果はここでは報告出来ないと思います。

この板は、まだ当分締め切らずに開放しておきますので細かなご意見などありましたら書き込みよろしくお願いします。
色々とご親切にありがとうございました。

回答No.2

inara1

データシート [1] を見ると、LEDに流す電流 If を一定にしたときのコレクタ電流 Ic の温度依存性はあまりありませんが、LED の電圧-電流特性の温度依存が大きいので、LEDの電流 If を安定化すれば良いと思います。安定化の方法はいろいろありますが、安定化の精度によって方式が異なります。

フォトカプラはあまりアナログ的な使い方はしません。コレクタ電流 Ic が温度により大幅に変動することがまずいというのは、If を変化させて Ic の変化を測定するようなアナログ的な回路でしょうか。現在の Ic の変化はどれくらい（±20℃の温度変化で Ic が±20%変動するなど）で、許容範囲はどれくらい（±20℃の温度変化で Ic の変化が±5%以内など）でしょうか。また、LEDの駆動方法はどういう回路でしょうか（以下のような感じでしょうか）。入力信号の波形と周波数範囲、Vcc1の電圧も教えてください。

　　　　　　　　　　Vcc1
　　　　　　　　　　 │　　　　　　　Vcc2
　　　　　　　　　　R2 ┏━━┓　 │
　　　　　　　　　　 └ ╂┐　 ╂─┘
　　　　　　　　　　　　 ┃▼　 ┃
　　　　　　　　　　　┌╂┘　 ╂───┬─ 出力信号
　入力　　　　　　　C ┗━━┛　　　　R3
　信号 ─ R1 ─ B　← トランジスタ　┷ Vcc2のGND
　　　　　　　　　　　E
　　　　　　　　　　　┷ Vcc1のGND

[1]　http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Opto/TLP281_TLP281-4_ja_datasheet_071001.pdf

補足

ご回答ありがとうございます。
温度変化の影響は完全にキャンセルするのではなく、少しでも緩やかになる程度で、TRやダイオードの温度変化を逆に利用して、ほんの少しでも相殺できればと思っています。
LEDの駆動は５V（Vcc1）の直流電圧ですが電流が0.5mA以下の貧弱なものです。R2は4,7K～25K位です。
だいたい500Hz～4000Hzあたりのオーディオ信号になります。
Vcc2は5Vで100Kで落としています。

回答No.1

anachrockt

サーミスタで補正できるとゆう話は初耳ですが，本当でしょうか？
よくやる手は，2個入りのフォトカプラを使い，LEDを直列にして駆動し，1個のトランジスタで負帰還をかける手です．
詳しい説明は，ここのAPPENDIX（p.161～）に出ています．
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/32/32841.htm

補足

情報提供ありがとうございます。
「サーミスタで補正」とは温度に応じてサーミスタの抵抗で発光側のフォトダイオードの最良動作点の電流（電圧）をコントロールします。
ところで、ご提示の情報をもう少し掘り下げて、この場でご説明いただけないでしょうか？