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光電耦合方式及其電路

作者: 時(shí)間:2012-02-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
是以光信號(hào)為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的耦合和傳遞的,因其抗干擾能力強(qiáng)而得到越來越廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)的基本器件是器。

光電耦合器




(a) 內(nèi)部組成 (b) 傳輸特性

  圖1 光電耦合器及其傳輸特性

  光電耦合器將發(fā)光元件(發(fā)光二極管)與光敏元件(光電三極管)相互絕緣地組合在一起,如圖1(a)所示。發(fā)光元件為輸入回路,它將電能轉(zhuǎn)換成光能;光敏元件為輸出回路,它將光能再轉(zhuǎn)換成電能,實(shí)現(xiàn)了兩部分電路的電氣隔離,從而可有效地抑制電干擾。在輸出回路常采用復(fù)合管(也稱達(dá)林頓結(jié)構(gòu))形式以增大放大倍數(shù)。

  光電耦合器的傳輸特性如圖1(b)所示,它描述當(dāng)發(fā)光二極管的電流為一個(gè)常量ID時(shí),集電極電流iC與管壓降vCE之間的函數(shù)關(guān)系,即

  
  在c-e之間電壓一定的情況下,iC的變化量與iD的變化量之比稱為傳輸比CTR,即


  不過CTR的數(shù)值比b 小得多,只有0.1~0.5。

  二、光電耦合放大電路

  光電耦合放大電路如圖1所示。圖中信號(hào)源部分可以是真實(shí)的信號(hào)源,也可以是前級(jí)放大電路。當(dāng)動(dòng)態(tài)信號(hào)為零時(shí),輸入回路有靜態(tài)電流ID,輸出回路有靜態(tài)電流IC,從而確定出靜態(tài)管壓降VCE。當(dāng)有動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí),隨著iD的變化,iC將產(chǎn)生線性變化,電阻Rc將電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化。當(dāng)然,vCE也將產(chǎn)生相應(yīng)的變化。由于傳輸比的數(shù)值較小,所以一般情況下,輸出電壓還需進(jìn)一步放大。實(shí)際上,目前已有集成光電耦合放大電路,具有較強(qiáng)的放大能力。

  在圖1所示電路中,若信號(hào)源部分與輸出回路部分采用獨(dú)立電源且分別接不同的“地”,則即使是遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸,也可以避免受到各種電干擾。


  圖1



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