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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。
尽管光电二管的输出信号幅度远小于光电晶体管提供的输出,但光电二管光耦的输入光和输出电流关系在大多数音频和一些数字信号中都很好。光电二管与光电晶体管光耦合器基于晶体管的光耦合器用于直流电路相关的隔离。在上图中,内部结构显示在光电晶体管光电耦合器内部。晶体管类型可以PNP,也可以是NPN。根据输出引脚的可用性,光电晶体管可以进一步分为两种类型。在左边的第二张图片中,有一个额外的引脚输出,在内部与晶体管的基相连。
普通光耦合器的CTR-IF特性曲线是非线性的,当IF很小时,非线性失真严重,因此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,是在信号较小时,交流电流传输比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)接近直流电流传输比(CTR)。因此,它适用于传输模拟电压或电流信号,可以使输出与输入呈线性关系。这是它的重要特征。使用光耦合器的主要目的是在输入电路和输出电路之间提供隔离。在设计电路时,遵循以下原则:所选的光耦合器符合国内和隔离击穿电压标准。英国Isocoman公司和美国摩托罗拉生产的4N系列光耦合器(如4N25,4N26,4N35)在中国得到广泛应用。鉴于这种光耦合器的开关特性,其线性度较差,适用于传输数字信号(高电平和低电平),可用于单芯片的输出隔离。所使用的光耦合器器件具有高耦合系数。
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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