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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。
光纤从光源接收的大功率为则面发光LED与光纤的耦合效率为即耦合效率为数值孔径的平方。设数值孔径取NA=0.13,则耦合效率只有η≈2%,的低。对于边发光LED和LD,它们的发散角比面发光LED要小,设其垂直和平行与结平面的发散角分别为θ⊥和θ∥,则它们与光线的直接耦合效率可按(式5.6)估算设条形LD的θ⊥=45°,θ∥=8°,NA=0.15,则计算出耦合效率η≈14%。可见,即使是发散角比较小的LD,其耦合效率也只有大约14%。光源发出的80%以上的功率都损耗掉了。
光电耦合器可作为线性耦合器运用。在发光二管上供给一个偏置电流,再把信号电压经过电阻耦合到发光二管上,这样光电晶体管接纳到的是在偏置电流上增、减改变的光信号,其输出电流将随输入的信号电压作线性改变。光电耦合器也可作业于开关状况,传输脉冲信号。在传输脉冲信号时,输入信号和输出信号之间存在必定的延迟时刻,不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时刻相差很大。光电耦合器的分类因为光电耦合器的种类和类型十分多,在光电子DATA手册中,其类型超越上千种,一般能够按以下办法进行分类:
光耦在电路中有很多奇葩的用法,但最主流的用法就是用来隔离信号。隔离数字信号和模拟信号。这两个要求大相径庭。数字信号往往要求低延时,Tpd要小。模拟信号除了带宽就是精确度的要求。但应用千差万别,各种不同的应用参数侧重点不同。
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