基础电子中的光耦组成的脉冲电路图原理及应用

本文介绍的光耦是由发光二极管和光敏三极管组合起来的器件，发光二极管是把输入边的电信号变换成相同规律变化的光，而光脉敏三极管是把光又重新变换成变化规律相同的电信号，因此，光起着媒介的作用。由于光电耦合器抗干扰能力强，容易完成电平匹配和转移，又不受信号源是否接地的限制。所以应用日益广泛。 　　一、用光电耦合器组成的多谐振荡电路 　　用光电耦合器组成的多谐振荡电路见图1。 　　当图1（a）刚接通电源Ec时，由于UF随C充电而增加，直到UF≈1伏时，发光二极管达到饱和，接着三极管也饱和，输出Uo≈Ec。 　　三极管饱和后，C放电（由C→F→E1→Er和由C→RF→+Ec→Re两条路径放电），u 光电耦合器是一种重要的电子元件，它由发光二极管和光敏三极管组成，主要功能是将电信号转化为光信号，再通过光信号还原为电信号，从而实现信号的传输和隔离。这种器件因其良好的抗干扰能力、电平匹配和转移特性，以及对信号源接地与否的灵活性，被广泛应用在各种电路设计中。 一、光电耦合器组成的多谐振荡电路 在多谐振荡电路中，光电耦合器可以构建出一个自激振荡系统。当电路刚接通电源时，电容C充电，使得发光二极管达到饱和状态，进而驱动光敏三极管饱和，输出信号Uo接近电源电压Ec。随着电容C的放电，发光二极管和光敏三极管相继截止，输出信号Uo降低。这个过程不断交替，形成尖峰输出的波形，其周期可以通过电容C、反馈电阻RF和负载电阻Re的关系来计算。 二、光电耦合器组成的双稳态电路 在双稳态电路中，光电耦合器提供了高抗干扰性的触发功能。电路在初始状态下，一个晶体管处于截止状态，输出为高电位。当触发脉冲到来时，通过光电耦合器，光敏三极管导通，引发正反馈，使得原本截止的晶体管进入放大状态，从而改变电路的状态。通过选择合适的电阻值，可以确保电路稳定性和抗干扰性能。 三、光电耦合器组成的整形电路 光电耦合器与晶体管结合可以用于信号整形，尤其适用于改善脉冲的前沿和后沿。例如，可以使用施密特触发器结构对输入信号进行整形，无论输入是方波、正弦波还是锯齿波，输出都是稳定的方波。此外，还可以通过与非门或者反相器实现反相整形，或者通过两极晶体管实现同相整形。 四、光电耦合器组成的斩波电路 在斩波电路中，光电耦合器可以实现电压的取样和隔离。直接斩波电路中，通过控制光电耦合器的导通和截止，实现对被测电压的瞬间采样。隔离式斩波电路则通过光电耦合器的隔离特性，保证了输出电压与输入电压的独立性，提高了测量精度和系统的稳定性。 光电耦合器在基础电子中扮演着至关重要的角色，它在脉冲电路中能够实现信号的转换、传输和隔离，同时提供高抗干扰性和电路设计的灵活性。无论是用于振荡、双稳态、整形还是斩波电路，都能发挥其独特的优势，提升整个电子系统的性能和可靠性。