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光耦组成的脉冲电路图原理及应用

2011/1/18 佚名点击：来源：网络

光耦组成的脉冲电路图原理及应用

本文介绍的光耦是由发光二极管和光敏三极管组合起来的器件，发光二极管是把输入边的电信号变换成相同规律变化的光，而光脉敏三极管是把光又重新变换成变化规律相同的电信号，因此，光起着媒介的作用。由于光电耦合器抗干扰能力强，容易完成电平匹配和转移，又不受信号源是否接地的限制。所以应用日益广泛。
一、用光电耦合器组成的多谐振荡电路
用光电耦合器组成的多谐振荡电路见图1。
当图1（a）刚接通电源Ec时，由于UF随C充电而增加，直到UF≈1伏时，发光二极管达到饱和，接着三极管也饱和，输出Uo≈Ec。
三极管饱和后，C放电（由C→F→E1→Er和由C→RF→+Ec→Re两条路径放电），uo减小，二极管在C放电到一定程度后就截止，而三极管把储存电荷全部移走后，接着也截止，uo为零。三极管截止后，电源Ec又对C充电，重复上述过程，得出图示的尖峰输出波形，其周期，为（当RF》Re时）：
T=C（RF+Re）In2
图1（b）是原理相同的另一种形式电路。

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图1、用光电耦合的多谐振荡器

二、用光电耦合器组成的双稳态电路

用光电耦合器组砀双稳态电路如图2所示。
电路接通电源后的稳态是BG截止，输出高电位。在触发正脉冲作用下，ib 增加使BG进入放大状态，形成ib↑→if↑→ib↑↑,结果BG截止，这种电路比普通的触发顺具有更高的抗干扰能力。若设BG的极限电流Ic=6毫安，则R2=取为：
R2≥(13-1)/(6×)=24欧
限流电阻R1可按下式计算
R1≥(E-IbmRce2min)/Ibm
式中：Ibm是晶体管的最大基极电流，Rce2min是光敏三极管集射间的最小电阻值。

图2、用光电耦合的双稳态电路

三、用光电耦合器组成的整形电路

由于用光电耦合器组成的脉冲耦合电路，其前后沿时间都比较大，因此在耦合器后面接一级晶体管的整形放大电路。见表一列出几种整形电路的应用实例。

表一		用光电耦合器组成的整形电路
	光电耦合-晶体管整形电路	光电耦合-固定组件整形	反相整形	快速整形
电路
说明	这是一种施密特整形电路，因为不管输入是失真方波、正弦波还是锯齿波，在输出端均得到方波	光电耦合顺的输出接一与非门时行整形	光电耦合器的输出端后面连接两级与非门，构成反相整形	光电耦合器的输出端后面连接两只晶体管，构成同相整形电路

四、用光电耦合器组成的斩波电路

用光电耦合器组成的斩皮电路见表二

表二		用光电耦合器组成的斩波电路
	直接斩波电路	隔离式斩波电路（I）	隔离式斩波电路（II）
电路
说明	输出Ei被测电压，经斩波取样后送到编码器里进行编码测量，当A点是低电位，B点为高电位时，GD1导通，GD2截止，被测电压Ei直接送到输出端，反之，A点高电位，B点低电位，GD1截止，GD2导通，C经GD2放电，输出端回到零。比普通的晶体管或场效应管斩波器具有更高精度	当斩波脉冲输入时，BG导通，则GD导通，输入边的ui传至输出边，而uo正比于ui但相位相反，反之，斩波脉冲为零时，GD截止，uo为高电平，比普通用变压器隔离的调制器，精度高，因变压器电压不能太大，引起输出脉冲波顶不平。	用两只GD1及GD2。其中GD1作开关器，当斩波脉冲输入时，GD1导通，ui反相传至GD2的输出边，使uo与输入ui及斩波脉冲隔离起来。