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光耦組成的脈沖電路圖原理介紹及其應用

發布時間:2012-06-04

光耦組成的脈沖電路圖原理介紹及其應用

本文介紹的光耦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×)=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*大基極電流,Rce2min是光敏三極管集射間的*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**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??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。

粵公網安備 44030602001786號

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