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光耦合器光耦合器也称为光隔离器、光耦合器或光隔离器。通常在电路中,尤其是低电压或高噪声敏感电路中,光耦合器用于隔离电路以电气碰撞机会或排除不需要的噪声。光耦合器的内部结构上图为光耦合器的内部结构。左侧的1引脚和2引脚外露,是一个LED。LED向光敏三管发出红外光在右侧。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。
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。
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: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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