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光电晶体管是通过其集电和发射来切换输出电路,在这一点上与典型的BJT晶体管相同。LED的强度直接控制光电晶体管,因为两个独立的电路可以由光耦合器控制。另外,光电晶体管和红外LED之间的空间是透明的非导电材料,隔离了两个不同的电路。LED和光电晶体管之间的中空空间可以使用玻璃、空气或透明塑料制成,电气隔离要高得多,通常为10kV或更高。光耦合器工作原理光耦合器由作为LED的发射器和作为光敏元件的接收器组成。
在原理图中,使用了基于低成本光电晶体管的光电耦合器PC817。红外线LED将由S1开关控制。当开关打开时,9V电池电源将通过限流电阻10k为LED提供电流。强度由R1电阻控制。如果我们改变值并降低电阻,LED的强度会很高,使晶体管增益很高。另一方面,晶体管是由内部红外LED控制的光电晶体管,当LED发出红外光时,光电晶体管将接触,VOUT将为0,关闭连接在其上的负载。根据数据表,晶体管的集电电流为50mA,R2提供VOUT5v,R2是一个上拉电阻。
普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性,在IF较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度,特别是在传输小信号时,其交流电流传输比很接近于直流电流传输比CTR值。因此,它适合传输模拟电压或电流信号,能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。
光电压模式下的电流检测电路设计工作在光电压模式下的检测电流电路如图3所示,信号为正性输入,正性输出。R1.R2.R3.C1的作用与在光电导模式下的作用基本相同。放大器A1调节电流If。当输入电压Vin增加时,I1增加,同时放大器A1“+”输入端电压增加,促使电流If增加。由于D1与D2之间的联系,I1就会把“+”输入端电压重新拉回0V,形成负反溃如果放大器A1的输入电流很小,那么流经R1的电流就为Vin/R1=I1。显而易见,I1与Vin之间是线性比例关系。I1稳定线性变化,If也稳定线性变化。
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