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光电压模式下的电流检测电路设计工作在光电压模式下的检测电流电路如图3所示,信号为正性输入,正性输出。R1.R2.R3.C1的作用与在光电导模式下的作用基本相同。放大器A1调节电流If。当输入电压Vin增加时,I1增加,同时放大器A1“+”输入端电压增加,促使电流If增加。由于D1与D2之间的联系,I1就会把“+”输入端电压重新拉回0V,形成负反溃如果放大器A1的输入电流很小,那么流经R1的电流就为Vin/R1=I1。显而易见,I1与Vin之间是线性比例关系。I1稳定线性变化,If也稳定线性变化。
电流传输比是光耦合器的一个重要参数,通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持不变时,该比率等于直流输出电流IC和直流输入电流IF的百分比。大多数光耦合器使用光阻器,其CTR范围为20%至300%(例如4N35),PC817为80%至160%)。达林顿光耦合器(如4N30)可以达到100%~5000%。这表明,对于相同的输出电流,后者只需要更小的输入电流。因此,晶体管的hFE参数与CTR参数之间存在一些相似之处。得到线性光耦合器和普通光耦合器的典型CTR-IF特性曲线。
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。
因为D3受到D1光照,I2也跟着稳定线性变化。放大器A2和电阻R2将I2转化成电压VOut=I2×R2。是电流驱动型器件,其LED的工作电流为1mA~20mA,因此,运算放大器A1的驱动电流也达到20mA,能达到这种输出电流能力的运算放大器输出级一般为双型,因此,选双型运算放大器较合适。同时,根据输入电压范围,也要求运算放大器有相应的共模输入和输出能力。本设计电路采用单电源供电的HA17324集成运算放大器,其输出电流可达40mA。
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