光電耦合方式及其電路

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(guò)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