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在原理图中,使用了基于低成本光电晶体管的光电耦合器PC817。红外线LED将由S1开关控制。当开关打开时,9V电池电源将通过限流电阻10k为LED提供电流。强度由R1电阻控制。如果我们改变值并降低电阻,LED的强度会很高,使晶体管增益很高。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。
VD1为D1的正向压降。由于器件参数的离散性,近似等于0.005If,K3=I2/I1≈1,所以,R1.R2.R3尚需在估算值附近调整,力求获得佳线性度。调节后,佳线性度为220Ω。应用线性光耦合器组成的模拟信号隔离电路的线性度好,电路简单,有效地解决了模拟信号与单片机应用系统的电气隔离问题。若驱动级。缓冲级采用组合型运算放大器,可使线性度提高。可以广泛地应用在需要良好稳定性。线性度和带宽的模拟信号隔离场合。采用两片HCNR200可以工作在双性输入/双性输出模式;同时,还可以工作在交直流电路。变换器的隔离。热电偶的隔离。
辅助电路与参数确定上面的推导都是假定电路都是工作在线性范围内的,要想做到这一点需要对运放进行合理选型,并且确定电阻的阻值。运放可以是单电源供电或正负电源供电,上面给出的是单电源供电的例子。为了能使输入范围能够从0到VCC,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放的工作速度、压摆率不会影响整个电路的性能。TI公司的LMV321单运放电路能够满足以上要求,可以作为HCNR200/201的外围电路。
线性光电耦合器由发光二极管和光敏三极管组成,当发光二极管接通而发光,光敏三级管导通,光电耦合器是电流驱动型,需要足够大的电流才能使发光二极管导通,如果输入信号太小,发光二极管不会导通,其输出信号将失真。在开关电源,尤其是数字开关电源中。
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