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为了提高耦合效率,可以在光源与光纤端面之间插入一个透镜,称为透镜耦合。但透镜耦合方式并不是一定能提高耦合效率。这里有一个耦合效率概念。由几何光学中的刘维定理可知,对于朗伯型光源(如发光二管),不管中间加什么样的光学系统,它的耦合效率不会超过一个大值:表明:当发光面积Se大于光纤接收面积Sf时,加光学系统都没有用,大耦合效率可用直接耦合得到。当发光面积Se小于光纤接收面积Sf时,加上光学系统是有用的,可以提高耦合效率,而且发光面积愈小,耦合效率提高得愈多。在这个准则下,有如下透镜耦合方式:
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。在这种配置中,基于光电晶体管的光耦合器可以与微控制器一起用于检测脉冲或中断。用于检测交流电压的光耦合器这里显示了另一个电路来检测交流电压。红外线LED使用两个100k电阻控制,使用两个100k电阻代替一个200k电阻是为了在短路相关条件下提供额外的性。LED连接在墙上插座线(L)和中性线(N)上。当按下S1时,LED开始发射红外线。光电晶体管做出响应并将VOUT从5V转换为0V。
光耦合器的性能特点 光耦合器的主要优点是体积小,无触点且输入与输出在电气上完全隔离,抗干扰能力强,单向传输信号且传输效率高,工作温度范围宽,使用寿命长。光耦合器广泛用于电平转换、信号隔离、级间隔离 、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
在输出端,按比例产生电压以进一步控制电路的下一级。线性光耦合器由发光二管和光阻器组成。光耦合器由电流驱动,需要大的电流才能使LED导通。如果输入信号太小,LED将不会打开,其输出信号将失真。在开关电源中,是在数字开关电源中,可以使用线性光耦合器来形成光耦合器反馈电路。通过调节控制电流可以改变占空比,达到稳压的目的。光耦合器的主要技术参数有LED正向压降VF、正向电流中频、电流传输比CTR、输入级和输出级之间的缘电阻、集电-发射反向击穿电压V(BR)CEO、集电-发射饱和电压降VCE(sat)。此外,在数字信号的传输中应考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
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