【48812】第五章光电耦合电路

  合器(图b)也是密封 在一个六引脚的封装 傍边，并且其光敏三 极管的基极亦引到封 装之外以供运用。由 于达林顿管的高电流 增益，因此其有用带 宽仅为30kHz。 图c和图d所示的 双和四光电耦合器都 是运用单只光敏三极 管作为输出级的，而 这些光敏三极管的基 极却不能外部引证。

  双向可控硅是一种很一般的由可控硅整流器即SCR发 展改善的器材，它也可用于光触发方式。将一只SCR和一 只LED密封在一个封装中，就能够构成一只光耦合的SCR； 而将一只双向可控硅和一只LED密封在一个封装中就能够 制成一只光耦合的双向可控硅。 图3.3.1－6 和图3.3.1－7 示出它们的典 型外形(它们通 常被密封在一 只六引脚的双 列直插式的封 装中)。

  能不是起光电阻隔用。开槽型光电耦合器所具有的典型槽宽 约3mm，其带宽为300KHz。反射型光电耦合器运用一个达 林顿输出级，其有用带宽仅为20KHz。

  留意，在所有这四种器材里，输 入引脚都是在封装的某一边上而输 出引脚则是在封装的另一边上。这 种结构有利于添加阻隔电压的最大 或许值。还需要留意的有，在图3.3.1 －2c和图3.3.1－2d所示的双和四光 电耦合器材中，虽然它们具有 1.5KV的阻隔电压值，但是在相邻 通道之间所出现的电位差却绝对不 答应超越500V。

  其类型主要有：一般光电耦合器；达林顿光电耦合器； 双光电耦合器；四光电耦合器；（此四种统称为阻隔光电耦 合器）开槽光电耦合器和反射光电耦合器。 运用单只光敏三极管作输出级的一般光电耦合器 (图 a)，通常是密封在一个六引脚的封装之内，而光敏三极管的 基极 被引到封装的外面以备使 用。在往常的运用中，基 极是开路不必的，在此情 况下，光电耦合器具有 300kHz的有用带宽。但是， 光敏三极管能够转化为光 敏二极管，这只要将基极( 引脚6)和发射极(引脚4)的 引出端短接在一同即可， 在这种情况下，带宽却上 升到约30MHz。

  2．用于逻辑门电路 图a为两个光电耦合器组成的与门电路，如果在输入端A 和B一起输入高电平“1”，则两个发光二极管GY1和GY2都 发光，两个光敏 三极管GG1，和 GG2都导通，在 输出端C就出现 高电平“1”。在 输入端A或B中只 要有一个为低电 平“0”，则其间 有一个光敏三极 管不导通，输出 端C就为“0”， 故为与门电路。

  1．用于电平转化 因为各种集成电路所用的电源电压是不同的，如在一个 体系顶用二种资料的集成电路芯片，则有必要进行电平的转化。 别的各种传感器的电源电压有时也难于与集成电路相同，故 进行电平转化有时是必要的。 图3.3.1－3是 PMOS电路电平转 到TTL电路电平的 电路图。该电路中， 输入是－22伏到0伏 的脉冲，输出是0伏 到5伏的脉冲，前后 电路彻底是阻隔的。

  图b为与非门电路， 它的原理与图(a)类似， 但输出端不同，图(6) 从集电极输出，当两 个输入端A和B都为高 电平‘1”时，输出为 低电平“0”，故为与 非门电路。 图c为或门电路， 它从发射极输出，输 入端A或B中有一个或 两个为高电平“1”， 则有一个或两个光敏 三极管被照亮而导通， 输出为高电平“1”， 故为或门电路。

  光电耦合器是将LED和光敏三极管严密的拼装在一同， 密封在一个对外隔光的封装之内，这样LED的光线能够落到 光敏三极管的表面上。如图： 光电耦合器的一个 重要特性是其输入端相 联接的电路能和其输 出端的电路彻底离隔， 并且在这两个电路之间 能够安全地存在成百上 千伏的电位差而不会对 光电耦合器的作业发生 晦气影响。 光电耦合器的另一 个重要特性是用IF操控I， 信号的传递是单向的。

  用光电耦合双 向可控硅去操控 另一个大功率双 向可控硅，可达 到操控大功率负 载的意图。 图3.3.1－8是用 光电耦合双向可 控硅操控小功率 灯泡的电路图， 而图3.3.1－9是光 电耦合双向可控 硅操控大功率负 载的电路图。

  图 d 的 原理与图 (c) 类似，但从 集电极输出, 输入端A或 B中有一个 或两个为高 电平 “ 1” ， 输出就为低 电平 “ 0” ， 故为或非门 电路。

  电路之间不光能够电源不同，并且接地址也可分隔。例 如图e为输入、输出与中心运算、处理部分的耦合电路，图 中的左面为13.5V的HTL到5伏的TTL耦合结构，输入部分由 抗干扰能力强的HTL担任，其信号经光电辊合器送至中心运 算、处理部的TTL电路。图中右边为TTL到HTL的耦合结构， 经中心处理部运算后由光电耦合器送至输出部分，光电耦合 器成了TTL和HTL两种电路的前言。

  图3.3.1－5用 逻辑电路的信号来 触发可控硅SCR， 可按硅的负载为电 理性的开关电路， 选用光电耦合器后， 负载所发生的尖峰 噪声不会反应到逻 辑电路。

  光电耦合器是近年来发展起来的新式器材，使用场景规模和 生产量正在飞速添加。因为它具有共同的长处，可组成各种 各样的电路，因此可使用在丈量仪器、精密仪器、工业和医 用电子仪器．自动操控、遥控和遥测、各种通讯设备、核算 机体系及农业电子设备等宽广范畴。