。光耦合器的最大的目的是防止隔离栅一侧的高电压或电压尖峰损坏组件或干扰传输到另一侧的信号。市售光耦合器能承受3 kV至10 kV的输入-输出电压,以及速度高达10 kV/µs的电压瞬变。该器件一般在一端集成红外LED作为输入,在另一端集成光电或光电晶体管),并在两者之间加设隔离栅,如图1所示。当LED关闭时,也就是不发光时,没有光进入晶体管基极,晶体管关闭。当LED中有电流流过时,就会发光,会有足够的光电流进入晶体管基极,晶体管开启。
本实验的第一步是使用ADALP2000模拟部件套件中的红外LED和NPN光电晶体管构建自己的光耦合器。如果您不使用部件套件来进行实验,能够正常的使用相似器件来代替,但实验结果会因选择的器件而异。
首先,将LED和光电晶体管的引线°,这样插入无焊试验板时,它们彼此相对且处于同一高度。为了能够更好的保证它们正确对齐,并阻止杂散环境光进入,最好使用短管或切割到合适宽度的黑色绝缘胶带,缠绕LED和光电晶体管组合体,如图4所示。
在无焊试验板上构建图5所示的电路。注意,NPN光电晶体管配置为电流吸收器,其发射极接地。注意,光电晶体管的两根引线中,较长的是集电极,两根LED引线中较短的一根接地。仔细查看组件数据手册,确保连接正确。
设置配置波形发生器生成100 Hz三角波,峰峰值幅度为3 V,偏移为2.5 V。两个
示波器通道1用于测量电阻R1两端的电压,从而测得LED的输入电流。示波器通道2用于测量电阻R2两端的电压,从而测得NPN型晶体管的输出集电极电流。电流传输比(CTR)就是这两个电流的比值。CTR用于衡量器件的增益、效率或灵敏度。
现在,将示波器通道1的1–输入移动到接地。然后,将示波器通道2的2+输入移动到光电晶体管的集电极,将示波器输入2–移动到接地。
配置波形发生器生成5 kHz方波,峰峰值幅度为5 V,偏移为2.5 V。两个示波器通道均应设置为每格1 V。
器的速度能通过输入和输出波形之间的延迟进行表征。衡量器件速度的另一个指标是输出波形的上升和下降时间。测试光耦合器的频率响应还有一种方法:使用Scopy软件中的网络分析仪。将频率扫描范围设置为10 Hz至100 kHz。将AWG峰峰值幅度设置为2 V,AWG偏移设置为3 V,或者直流偏移作为耦合器电路的输出信号中心时的电压。
驱动LED将LED置于作为电压-电流转换器的运算放大器的反馈回路中,可以大幅度降低LED的非线性带来的影响。
调整您的无焊试验板,使其电路与图8所示的电路相似。注意,NPN光电晶体管现在配置为电流源,其集电极连接至正5 V
配置波形发生器生成100 Hz三角波,峰峰值幅度为3 V,偏移为2.5 V。两个示波器通道均应设置为每格1 V。
对图5中由电阻驱动的简单电路版本执行相同的测量操作。将AWG波形切换为方波,然后测量延迟、上升和下降时间,并记录在实验报告中。将AWG波形切换为正弦波(与之前一样,1 kHz频率),再次测量谐波失真。注意调整AWG幅度和偏移,以得到和之前电路相似的输出波形。
,可以使用两个匹配的光耦合器。最好在此电路中使用集成版本。之前的电压-电流配置降低了LED的非线性度。如果我们在反馈回路中增加一个光电晶体管,即可降低光电晶体管的光电转换特性导致的非线性影响。
在无焊试验板上构建图11所示的电路。光耦合器的实际布线可能因使用的封装类型而异(4引脚封装或6引脚封装等)。图中所示的引脚数量一般是4引脚封装的标准数量。注意参考制造商数据手册了解如何正确
与之前的两种配置一样,先设置波形发生器生成100 Hz三角波,峰峰值幅度为4.8 V,偏移为2.5 V。两个示波器通道均应设置为每格1 V。
重复对之前两个电路版本执行的相同测量操作。将AWG波形切换为方波,然后测量延迟、上升和下降时间。将AWG波形切换为正弦波(与之前一样,1 kHz频率),再次测量谐波失真。注意调整AWG幅度和偏移,以得到与之前电路相似的输出波形。
的高压稳压电路系统中,通常驱动管需要采用耐压较高的晶体管(图中驱动管型号为9013)。这一电路系统的
作为一种很常见的电子元件,在电子电路系统模块设计的过程中,其选型的正确与否是很重要的。槽型
的高压稳压电路系统中,通常驱动管需要采用耐压较高的晶体管(图中驱动管型号为9013)。这一电路系统的
可以总结为:当稳压电路内的输出电压增大时,VT55的偏压增加,B5中发光二极管的正向
是一种把红外光发射器件和红外光接受器件以及信号处理电路等封装在同一管座内的器件。
(optical coupler,英文缩写为OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光
实际上就是一种应用于微波系统的分路器,将主干通道上的功率按需分配到每个枝干通道上,以达到分路功能。本视频首先介绍了
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