光电耦合器精品课件

1、光电耦合器第1页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一二光电耦合器的类型 其类型主要有：普通光电耦合器；达林顿光电耦合器；双光电耦合器；四光电耦合器；（此四种统称为隔离光电耦合器）开槽光电耦合器和反射光电耦合器。 使用单只光敏三极管作输出级的普通光电耦合器 (图a)，通常是密封在一个六引脚的封装之内，而光敏三极管的基极3.3.1 光电耦合器被引到封装的外面以备使用。在平常的使用中，基极是开路不用的，在此情况下，光电耦合器具有300kHz的有效带宽。然而，光敏三极管能够转换为光敏二极管，这只要将基极(引脚6)和发射极(引脚4)的引出端短接在一起即可，在这种情况下，带宽却上升到约3

2、0MHz。第2页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一3.3.1 光电耦合器 达林顿光电耦合器(图b)也是密封在一个六引脚的封装当中，而且其光敏三极管的基极亦引到封装之外以供使用。由于达林顿管的高电流增益，因此其有效带宽仅为30kHz。 图c和图d所示的双和四光电耦合器都是利用单只光敏三极管作为输出级的，而这些光敏三极管的基极却不能外部引用。第3页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一3.3.1 光电耦合器 图e和图f是开槽和反射型光电耦合器件，它的主要功能不是起光电隔离用。开槽型光电耦合器所具有的典型槽宽约3mm，其带宽为300KHz。反射型光电耦合器使用一个

3、达林顿输出级，其有效带宽仅为20KHz。第4页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一3.3.1 光电耦合器 注意，在所有这四种器件里，输入引脚都是在封装的某一边上而输出引脚则是在封装的另一边上。这种结构有利于增加隔离电压的最大可能值。还要注意的有，在图2c和图2d所示的双和四光电耦合器件中，尽管它们具有1.5KV的隔离电压值，但是在相邻通道之间所出现的电位差却绝对不允许超过500V。第5页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一三光电耦合器的应用1用于电平转换 由于各种集成电路所用的电源电压是不同的，如在一个系统中用二种材料的集成电路芯片，则需要进行电平的转换。另

4、外各种传感器的电源电压有时也难于与集成电路相同，故进行电平转换有时是必要的。3.3.1 光电耦合器 图3是PMOS电路电平转到TTL电路电平的电路图。该电路中，输入是22伏到0伏的脉冲，输出是0伏到5伏的脉冲，前后电路完全是隔离的。第6页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一2用于逻辑门电路 图a为两个光电耦合器组成的与门电路，如果在输入端A和B同时输入高电平“1”，则两个发光二极管GY1和GY2都3.3.1 光电耦合器发光，两个光敏三极管GG1，和GG2都导通，在输出端C就呈现高电平“1”。在输入端A或B中只要有一个为低电平“0”，则其中有一个光敏三极管不导通，输出端C就为“

5、0”，故为与门电路。 第7页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一 图b为与非门电路，它的原理与图(a)相似，但输出端不同，图(6)从集电极输出，当两个输入端A和B都为高电平1”时，输出为低电平“0”，故为与非门电路。 图c为或门电路，它从发射极输出，输入端A或B中有一个或两个为高电平“1”，则有一个或两个光敏三极管被照亮而导通，输出为高电平“1”，故为或门电路。第8页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一 图d的原理与图(c)相似，但从集电极输出,输入端A或B中有一个或两个为高电平“1”，输出就为低电平“0”，故为或非门电路。第9页，共13页，2022年，5月

6、20日，4点30分，星期一 电路之间不仅可以电源不同，而且接地点也可分开。例如图e为输入、输出与中央运算、处理部分的耦合电路，图中的左边为13.5V的HTL到5伏的TTL耦合结构，输入部分由抗干扰能力强的HTL担任，其信号经光电辊合器送至中央运算、处理部的TTL电路。图中右边为TTL到HTL的耦合结构，经中央处理部运算后由光电耦合器送至输出部分，光电耦合器成了TTL和HTL两种电路的媒介。第10页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一3起隔离作用 图5用逻辑电路的信号来触发可控硅SCR，可按硅的负载为电感性的开关电路，采用光电耦合器后，负载所产生的尖峰噪声不会反馈到逻辑电路。

7、光电耦合器是近年来发展起来的新型器件，应用范围和生产量正在急剧增加。由于它具有独特的优点，可组成各种各样的电路，因而可应用在测量仪器、精密仪器、工业和医用电子仪器自动控制、遥控和遥测、各种通信装置、计算机系统及农业电子设备等广阔领域。第11页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一四光电耦合双向可控硅 双向可控硅是一种很普通的由可控硅整流器即SCR发展改进的器件，它也可用于光触发形式。将一只SCR和一只LED密封在一个封装中，就可以构成一只光耦合的SCR；而将一只双向可控硅和一只LED密封在一个封装中就可以制成一只光耦合的双向可控硅。 图6和图7示出它们的典型外形(它们通常被密封在一只六引脚的双列直插式的封装中)。第12页，共13页，2022年，5月20日，4点30分，星期一 用光电耦合双向可