實際上,光耦合器電路的設(shè)計并不像某些人想象的那么困難。就像您正在設(shè)計BJT電路一樣。如果BJT具有其beta或電流增益,則光耦合器具有其CTR或電流傳輸比。一旦您知道CTR是什么并且學(xué)習(xí)了如何使用它,那么光耦合器電路的設(shè)計就很容易了。
電流傳輸比或僅CTR是集電極與正向電流之比,以百分比表示。
集電極電流是將流到光耦合器晶體管側(cè)的集電極的電流。另一方面,正向電流是流到光耦合器二極管側(cè)的電流。
基本上,二極管側(cè)通過器件電流傳輸比鏈接到晶體管側(cè)。除了這些信息之外,光耦合器電路的設(shè)計就像設(shè)計普通電路一樣,其中您使用的是KVL,KCL,歐姆定律等。
光耦合器電路設(shè)計步驟
1.選擇電路結(jié)構(gòu)
不要使電路復(fù)雜化。零件數(shù)越少,兩種方法越好。第一個原因當(dāng)然是成本較低。另一個原因是,零件越少,總故障率越低,電路可靠性也越高。
如果您要使晶體管飽和,則第一電路通常是反相電路。但是,如果將電路偏置為在線性區(qū)域內(nèi)工作,則Vout節(jié)點處的電壓會高于零。第二電路是同相配置,可與BJT的公共集電極配置相提并論。但是由于存在基極電流,BJT共集電極比該電路更復(fù)雜。
光耦合器電路設(shè)計的下一步是選擇一個光耦合器部件。這樣做時,您必須考慮您的應(yīng)用程序。如果您的應(yīng)用程序是交換機,則必須選擇具有更高最低CTR的設(shè)備。如果您的應(yīng)用是線性的,則可以考慮使用點擊率范圍窄的應(yīng)用。緊密的點擊率將對應(yīng)較小的變化。
可以將以上電路配置為在線性或飽和區(qū)域工作。理想情況下,在飽和狀態(tài)下,Vout節(jié)點為零,而在線性上高于零但低于Vcc。當(dāng)二極管側(cè)無偏壓時,Vout的電平與Vcc完全相同。因此,如果將電路設(shè)計為開關(guān),則理想情況下,光耦合器導(dǎo)通時必須假定VCE或Vout為零。如果應(yīng)用程序是線性的,則必須在Vout節(jié)點中定義要在設(shè)計中使用的特定級別。