§331光电耦合器 结构和特点 光电耦合器是将LED和光敏三极管紧密的组装在一起, Q密封在一个对外隔光的封装之内,这样LED的光线能够落到☆ 光敏三极管的表面上。如图: 第 光电耦合器的一个 c重要特性是其输入端相 联接的电路可以和其输 B1I412Uo光 出端的电路完全隔开, 常 并且在这两个电路之间 可以安全地存在成百上光电耦合器 千伏的电位差而不会对 电信息转换☆ 光电耦合器的工作产生 不利影响。 光电耦合器的另 个重要特性是用控制图.311,电耦合器结构 信号的传递是单向的 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 1 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 一．结构和特点 光电耦合器是将LED和光敏三极管紧密的组装在一起， 密封在一个对外隔光的封装之内，这样LED的光线能够落到 光敏三极管的表面上。如图： 光电耦合器的一个 重要特性是其输入端相 联接的电路可以和其输 出端的电路完全隔开， 并且在这两个电路之间 可以安全地存在成百上 千伏的电位差而不会对 光电耦合器的工作产生 不利影响。 光电耦合器的另一 个重要特性是用IF控制I， 信号的传递是单向的
§331光电耦合器 .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; 严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。 第 使用单只光敏三极管作输出级的普通光电耦合器(图 命林益叭器 骊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 被引到封装的外面以备使光 ≤用。在平常的使用中,基 极是开路不用的,在此情 s况下,光电耦合器具有 电信息转 2 300kHz的有效带宽。然而,换 光敏三极管能够转换为光 3 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, ca善毡合晷在这种情况下,带宽却上 升到约30MHz。 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 2 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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30MHz
§331光电耦合器 达林顿光电耦 合器(图b也是密封 西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 c装之外以供使用。由 于达林顿管的高电流 苁监器、 增益,因此其有效带 宽仅为30kHz 图c和图d所示的 ☆第三章光电信息转换☆ 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 6Q光紫台签 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 3第三章光电信息转换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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
§331光电耦合器 图e和图是开槽和反射型光电耦合器件,它的主要 c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☆ 达林顿输出级,其有效带宽仅为20KHz。 第 8 命林益叭器 45 了 曲EK入A 光电信息转换☆ 反射画 (那合器 反射光电餐合器 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 4 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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 达林顿输出级，其有效带宽仅为20KHz
§331光电耦合器 注意,在所有这四种器件里,输 入引部是在教装的某一边上历物 ☆ 第 引即是在封装的另一边上,这 证种结构有利行增加离电压的最大 可能值还望法意有,在图3.1 2c和图1-2所示的双视四光 监电合器件中,尽管它们具有 邛1.5KV的离电压值,但是在相B 光电信息转换☆ 通道之坷所出现的电位差绝对不 平分许超过00V 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 5 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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3.3.1 －2c和图3.3.1－2d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
§331光电耦合器 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x 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。菊 另外各种传感器的电源电压有时也难于与集成电路相同,故章 c进行电平转换有时是必要的。 20Vg+5 光 图3.3.1-3是 R 电 常 PMOS电路电平转 匚(k 心到TTL电路电平的 转 电路图。该电路中, 输入是一22伏到0伏 -20 ☆ 的脉冲,输出是0伏 到伏的脉冲,前后 电路完全是隔离的。 图331-3电平转换电路 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 6 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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3.3.1－3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
§331光电耦合器 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X 发光,两个光敏 工三极管G1,和 GG2都导通,在 输出端C就呈现 (zoGU 高电平“1。在 常 输入端A或B中只 R 3 N要有一个为低电 平“0°,则其中 GGs 第三章光电信息转换☆ 有个光敏二极 GY(￥zQ U=Ua.U. 端C就为“03, RL 一故为与门电路 第三章上一回首下一页回回目录 7
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 7 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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“0”， 故为与门电路
§3.3.1光电耦合器 图b为与非门电路 它的原理与图(a)相似, +e 但输出端不同,图(6) ☆ 世从集电极输出,当两4R 卫个输入端A和B都为 电平“1时,输出为 低电平“03,故为与 GY1 非门电路。 G62 常 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 Uo= Vn+U2 第三章光电信息转换☆ 两个为高电平“1”, 则有一个或两个光敏 极管被照亮而导通, 输出为高电平“1 故为或门电路。 第三章上一回首下一页回回目录 8
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 8第三章光电信息转换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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
§3.3.1光电耦合器 图d的 +E 原理与图(c) c相似,但从 集电极输出, 输入端A或 Unn。□GG1 cB中有 或两个为高 GY1享 燃益吵器 电平“1”, 输出就为低 B 电平“0 U GG ☆第三章光电信息转换☆ 0。=a+Ua信 故为或非门 GY2、覃1 电路。 第三章上一回首下一页回回目录
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 9 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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
§3.3.1光电耦合器 电路之间不仅可以电源不同,而且接地点也可分开。例 运 中的左边为13的H到5伏的I耦合结构,输入部分由☆ 曲抗干扰能力强的HL担任,其信号经光电辊合器送至中央运第 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,光电耦合章 常 +5V +5V 330 Hho TTl 10kmHTL 光电信息转换☆ TTL hT 第三章上一回首下一页回回目录 0
第三章 上一页回首页下一页 回末页 结束 10 第 三 章 光 电 信 息 转 换 §3.3.1 光电耦合器 回目录 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