锤子
光耦合器的技术特性与应用 2. 光耦合器的性能及类型 用于传递模拟信号的光耦合器的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。当有电流通过发光二极管时,便形成一个光源,该光源照射到光敏三极管表面上,使光敏三极管产生集电极电流,该电流的大小与光照的强弱,亦即流过二极管的正向电流的大小成正比。由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输,因而两部分之间在电气上完全隔离,没有电信号的反馈和干扰,故性能稳定,抗干扰能力强。发光管和光敏管之间的耦合电容小(2pf左右)、耐压高(2.5KV左右),故共模抑制比很高。输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。此外,因其输入电阻小(约10Ω),对高内阻源的噪声相当于被短接。因此,由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。 事实上,光耦合器是一种由光电流控制的电流转移器件,其输出特性与普通双极型晶体管的输出特性相似,因而可以将其作为普通放大器直接构成模拟放大电路,并且输入与输出间可实现电隔离。然而,这类放大电路的工作稳定性较差,无实用价值。究其原因主要有两点:一是光耦合器的线性工作范围较窄,且随温度变化而变化;二是光耦合器共发射极电流传输系数β和集电极反向饱和电流ICBO(即暗电流)受温度变化的影响明显。因此,在实际应用中,除应选用线性范围宽、线性度高的光耦合器来实现模拟信号隔离外,还必须在电路上采取有效措施,尽量消除温度变化对放大电路工作状态的影响。 从光耦合器的转移特性与温度的关系可以看出,若使光耦合器构成的模拟隔离电路稳定实用,则应尽量消除暗电流(ICBO)的影响,以提高线性度,做到静态工作点IFQ随温度的变化而自动调整,以使输出信号保持对称性,使输入信号的动态范围随温度变化而自动变化,以抵消β值随温度变化的影响,保证电路工作状态的稳定性。 2.1光耦合器的类型 光耦合器有管式、双列直插式和光导纤维式等封培育形式,其种类达数十种。光耦合器的种类达数十种,主要有通用型(又分无基极引线和基极引线两种)、达林顿型、施密特型、高速型、光集成电路、光纤维、光敏晶闸管型(又分单向晶闸管、双向晶闸管)、光敏场效应管型。此外还有双通道式(内部有两套对管)、高增益型、交-直流输入型等等。国外生产厂家有英国ISOCOM公司等,国内厂家的苏州半导体总厂等。 2.2线性光耦合器的产品分类 线性光耦合器的典型产品及主要参数见表1,这些光耦均以光敏三极管作为接收管 表1典型线性光耦合器的主要参数 产品型号 CTR/% V(BR)CE0/V 生产厂 封装型式 PC816A 80~160 70 Sharp DZP-4基极未引出 PC817A 80~160 35 Sharp SFH610A-2 63~125 70 simens NEC2501-H 80~160 40 NEC CNY17-2 63~125 70 Motoroln DZP-4基极未引出 CNY17-3 100~200 70 simens SFH600-1 63~125 70 simens SFH600-2 100~200 70 simens CNY75GA 63~125 90 Temic DZP-4基极未引出 CNY75GB 100~200 90 Temic MOC8101 50~80 30 Motoroln MOC8102 73~117 30 Motoroln
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