光電耦合器組成的脈沖電路

這里介紹的光電耦合器是由發光二極管和光敏三極管組合起來的器件,發光二極管是把輸入邊的電信號變換成相同規律變化的光,而光脈敏三極管是把光又重新變換成變化規律相同的電信號,因此,光起著媒介的作用。由于光電耦合器抗干擾能力強,容易完成電平匹配和轉移,又不受信號源是否接地的限制。所以應用日益廣泛。

一、用光電耦合器組成的多諧振蕩電路

用光電耦合器組成的多諧振蕩電路見圖1。 當圖1(a)剛接通電源Ec時,由于UF隨C充電而增加,直到UF≈1伏時,發光二極管達到飽和,接著三極管也飽和,輸出Uo≈Ec。 三極管飽和后,C放電(由C→F→E1→Er和由C→RF→+Ec→Re兩條路徑放電),uo減小,二極管在C放電到一定程度后就截止,而三極管把儲存電荷全部移走后,接著也截止,uo為零。三極管截止后,電源Ec又對C充電,重復上述過程,得出圖示的尖峰輸出波形,其周期,為(當RF》Re時): T=C(RF+Re)In2 圖1(b)是原理相同的另一種形式電路。

圖1、用光電耦合的多諧振蕩器

二、用光電耦合器組成的雙穩態電路

用光電耦合器組碭雙穩態電路如圖2所示。 電路接通電源后的穩態是BG截止,輸出高電位。在觸發正脈沖作用下,ib 增加使BG進入放大狀態,形成ib↑→if↑→ib↑↑,結果BG截止,這種電路比普通的觸發順具有更高的抗干擾能力。若設BG的極限電流Ic=6毫安,則R2=取為: R2≥(13-1)/(6×10)=24歐 限流電阻R1可按下式計算 R1≥(E-IbmRce2min)/Ibm 式中:Ibm是晶體管的最大�极稻岞崿Rce2min是光敏三極管集射間的最小電阻值。

圖2、用光電耦合的雙穩態電路

三、用光電耦合器組成的整形電路

由于用光電耦合器組成的脈沖耦合電路,其前后沿時間都比較大,因此在耦合器后面接一級晶體管的整形放大電路。見表一列出幾種整形電路的應用實例。

表一 用光電耦合器組成的整形電路   光電耦合-晶體管整形電路 光電耦合-固定組件整形 反相整形 快速整形 電路 說明 這是一種施密特整形電路,因為不管輸入是失真方波、正弦波還是鋸齒波,在輸出端均得到方波 光電耦合順的輸出接一與非門時行整形 光電耦合器的輸出端后面連接兩級與非門,構成反相整形 光電耦合器的輸出端后面連接兩只晶體管,構成同相整形電路

四、用光電耦合器組成的斬波電路

用光電耦合器組成的斬皮電路見表二

表二 用光電耦合器組成的斬波電路   直接斬波電路 隔離式斬波電路(I) 隔離式斬波電路(II) 電路 說明 輸出Ei被測電壓,經斬波取樣后送到編碼器里進行編碼測量,當A點是低電位,B點為高電位時,GD1導通,GD2截止,被測電壓Ei直接送到輸出端,反之,A點高電位,B點低電位,GD1截止,GD2導通,C經GD2放電,輸出端回到零。 比普通的晶體管或場效應管斬波器具有更高精度 當斬波脈沖輸入時,BG導通,則GD導通,輸入邊的ui傳至輸出邊,而uo正比于ui但相位相反,反之,斬波脈沖為零時,GD截止,uo為高電平,比普通用變壓器隔離的調制器,精度高,因變壓器電壓不能太大,引起輸出脈沖波頂不平。 用兩只GD1及GD2。其中GD1作開關器,當斬波脈沖輸入時,GD1導通,ui反相傳至GD2的輸出邊,使uo與輸入ui及斬波脈沖隔離起來。