光電耦合器件簡介 H\8i9RI 光電偶合器件(簡稱光耦)是把發(fā)光器件(如發(fā)光二極體)和光敏器件(如光敏三極管)組裝在一起,通過
光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電—光和光—電的轉(zhuǎn)換器件。光電耦合器分為很多種類,圖1所示為常用的三極管型光電耦合器
原理圖。
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圖一 最常用的光電耦合器之內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
n+zXt?{u 當(dāng)電信號送入光電耦合器的輸入端時,發(fā)光二極體通過電流而發(fā)光,光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流,CE導(dǎo)通;當(dāng)輸入端無信號,發(fā)光二極體不亮,光敏三極管截止,CE不通。對于數(shù)位量,當(dāng)輸入為低電平“0”時,光敏三極管截止,輸出為高電平“1”;當(dāng)輸入為高電平“1”時,光敏三極管飽和導(dǎo)通,輸出為低電平“ 0”。若基極有引出線則可滿足溫度補(bǔ)償、檢測調(diào)制要求。這種光耦合器性能較好,價(jià)格便宜,因而應(yīng)用廣泛。
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光電耦合器工作原理 `U2PlCf| yu#Jw 光電耦合器原理是在光電耦合器輸入端加電信號使發(fā)
光源發(fā)光,光的強(qiáng)度取決于激勵電流的大小,此光照射到封裝在一起的受光器上后,因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流,由受光器輸出端引出,這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。具體來講,光電耦合器原理就是輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管(
LED),使之發(fā)出一定
波長的光,被光探測器接收而產(chǎn)生光電流,再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離,電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn),因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件,因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以,它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。
UT+\IzL PwF}yxkI 光電耦合器典型應(yīng)用 TQ=\l*R(A i`2Q;Az_P6 一、光電耦合器在電話保安裝置中應(yīng)用:為了防止電話線路被并機(jī)竊用或電話機(jī)被盜用通話,可以利用光電耦合器來設(shè)計(jì)一個簡單實(shí)用的電話保安
電路,其實(shí)隔電路如圖4所示。圖中,由VD1~VD4組成極性轉(zhuǎn)換電路。由于在將本保安器接入電話線路中時,不需要分清電話線路反饋電壓的極性,因此,使用該保安器可以給安裝帶來很大的方便。
70HEu@- ?e3q0Lg3| 二、用光電耦合器代替音頻變壓器:在線性電路中,兩級放大器之間常用音頻變壓器作耦合。這種耦合的缺點(diǎn)是會在變壓器鐵
芯片中損耗掉一部分功率,并可能造成某些失真。而如果選用光電耦合器來代替音頻變壓器就可以克服上述這些缺點(diǎn)。
MuZ\<;W$ ^%go\ C ; 三、用作固體繼電器:光電耦合器是一種將發(fā)光二極管和光敏三極管組裝在一起的新穎光電器件,它采用光信號來傳遞信息,從而使電路的輸入與電氣上處于完全隔離的狀態(tài),這種信息傳遞方式是所有采用變壓器和繼電器作隔離來進(jìn)行信號傳遞的一般解決方案所不能相比的。由于光電耦合器具有可單向傳遞信息、通頻帶寬、寄生反饋小、消噪能力強(qiáng)、抗電磁干擾性能好等特點(diǎn),因而無論在數(shù)字電路還是在
模擬電路中均得到了越來越廣泛的應(yīng)用。