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。