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设输入端电压为Vin,输出端电压为Vout,光耦的两个电流传递系数分别为K1、K2,显然,,和之间的关系取决于和之间的关系。将前级运放的电路提出来看,如下图所示:设运放负端的电压为,运放输出端的电压为,在运放不饱和的情况下二者满足下面的关系:Vo=Voo-GVi(1)其中是在运放输入差模为0时的输出电压,G为运放的增益,一般比较大。忽略运放负端的输入电流,可以认为通过R1的电流为IP1,根据R1的欧姆定律得:
通过R3两端的电流为IF,根据欧姆定律得:其中,为光耦2脚的电压,考虑到LED导通时的电压()基本不变,这里的作为常数对待。根据光耦的特性,即K1=IP1/IF(4)将和的表达式代入上式,可得:上式经变形可得到:将的表达式代入(3)式可得:考虑到G大,则可以做以下近似:这样,输出与输入电压的关系如下:可见,在上述电路中,输出和输入成正比,并且比例系数只由K3和R1、R2确定。一般选R1=R2,达到只隔离不放大的目的。
入出间隔离电压VIO:光耦合器输入端和输出端之间缘耐压值。集-发击穿电压(BR)CEO-55~150-55~125A=25℃±3℃)VIO=500VCC=5V,IFP=10mA,RL=360Ωf=10kHz,D:1/2VCC=5V,IF=10mA,RL=200Ω集-发饱和电压VCE(sat)VCC=5V,IF=10mA,RL=4.7kΩ集-发截止电流CE=5V,IF=0“潮光光耦网”专注品牌光电耦合器。国内首家专注光电耦合器的平台。光耦电路即光电耦合器一般由三部分组成,光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。在光耦电路设计中,有两个参数需要格外注意,一个是反向电压Vr,是指原边发光二管所能承受的大反向电压,超过此反向电压,可能会损坏LED。而一般光耦中,这个参数只有5V左右,在存在反压或振荡的条件下使用时,要注意不要超过反向电压。
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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