アナログ・フォトカプラー(LCR0202、MI0202)の特性をAnalogDiscovery2で測定

アナログ・フォトカプラーはLEDとCdsの組み合わせで光結合を行うデバイスで受信側は抵抗として働きます。シンセの回路ではVactrolと呼ばれることもあります。

普通の(デジタル)フォトカプラーと異なるのは、入力に対して出力がアナログ的に連続しているのと、出力が電圧ではなく抵抗値である点です。

VCVS VCFやウィーンブリッジ発振回路、フェイザーなどに使えそうです。

入出力の特性を見るために、実験回路を組んでAnalogDiscovery2で応答を測定しました。測定したのは、LCR0202とMI02020CLです。

回路図

入力（LED側）はAD2のWavegenでW1から三角波を出力し、DC値をスイープさせました。R2、R3を電流測定用の抵抗として使い、出力側では抵抗値を計算して求めました。

出力側に流れる電流をIO、アナログ・フォトカプラー(Vactrol)の出力側の抵抗値をROとすると

+5V = IO * (RO + R3)
C2[V] = IO * R3

より

RO = (+5V * R3) / C2[V] - R3 [Ω]

R3 = 100[Ω]なので、

RO = 5 * 100 / C2 - 100 [Ω]

となります。

アナログ・フォトカプラーは反応が鈍いので入力波形の周波数を変えて測定しました。

ブレッドボードで実験しているようす

画像のLCR0202は左下隅の小窓からLEDが見えるようになっていて、信号に合わせて点滅します。

LCR0202

LCR0202@1Hz

LCR0202@10Hz

LCR0202@100Hz

MI0202

MI02020CL@1Hz

MI02020CL@10Hz

MI02020CL@100Hz

入力電圧が上昇する場合と下降する場合で抵抗値の変化のようすが異なり、100Hz(10ms周期で三角波が上下する周期)ぐらいになると応答が追いつかなくなるようです。

また、MI0202よりLCR0202の方が応答速度が速いようです。

仕様書に載っている入力電流vs出力側の抵抗のグラフです。

LCR0202

MI0202