光耦合器接口的主要目的是將輸入電路與輸出電路完全隔離

光耦合器電路有許多不同的應(yīng)用，因此有許多不同的設(shè)計(jì)要求，但是光耦合器的基本設(shè)計(jì)(例如在兩個(gè)電路之間提供隔離)僅涉及為圖2所示的兩個(gè)電阻R1和R2選擇合適的電阻值。
在此示例中，顯示了一個(gè)PC817光耦合器，該光耦合器通過(guò)7414施密特逆變器門(mén)使用HCT邏輯隔離電路。輸出端的施密特逆變器具有多種功能。它可以確保輸出符合HCT電壓和電流規(guī)格，還可以為輸出提供非常快速的上升和下降時(shí)間，并可以校正由以共發(fā)射極模式工作的光電晶體管引起的信號(hào)反相。每個(gè)邏輯系列(例如LSTTL或CMOS類(lèi)型)可能具有不同的邏輯電壓電平以及不同的輸入和輸出電流要求，并且光耦合器可以提供一種方便的方式來(lái)連接具有不同邏輯電平的兩個(gè)電路。必需確保R1從輸入電路產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娏魉剑哉_驅(qū)動(dòng)光耦合器的LED側(cè)，并且確保R2創(chuàng)建適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏魉剑酝ㄟ^(guò)逆變器為輸出電路供電。
設(shè)計(jì)光耦合器接口
光耦合器接口的主要目的是將輸入電路與輸出電路完全隔離，這通常意味著將有兩個(gè)完全獨(dú)立的電源，一個(gè)用于輸入電路，一個(gè)用于輸出。在這個(gè)簡(jiǎn)單的示例中，輸入和輸出電源的電壓和電流能力很可能相同，因此該接口僅提供隔離，而電壓或電流水平?jīng)]有任何大的變化。
在為R1選擇合適的值時(shí)，將限流電阻的值設(shè)置為通過(guò)光耦合器中的紅外LED產(chǎn)生正確的正向電流(IF)。R2是光電晶體管的負(fù)載電阻，兩個(gè)電阻的值取決于許多因素。
電路每半部分中的電流通過(guò)電流傳輸比或CTR鏈接，這就是輸出電流與輸入電流(IC/IF)的比率，通常以百分比表示。每種光耦合器類(lèi)型都有一系列CTR值，這些值在制造商的數(shù)據(jù)表中列出。CTR的值還取決于許多因素，首先是光耦合器的類(lèi)型，簡(jiǎn)單類(lèi)型的CTR值可能在20%至100%之間，而特殊類(lèi)型(例如使用達(dá)林頓晶體管配置的類(lèi)型)它們的輸出光電晶體管的CTR值可能為數(shù)百%。此外，任何特定設(shè)備的點(diǎn)擊率都可能與該設(shè)備的典型值相差很大，最高可達(dá)+/-30%。對(duì)于不同的輸出光電晶體管集電極電壓(VC)和不同的環(huán)境溫度(TA)，制造商通常會(huì)引用一系列的CTR值。隨著LED的效率隨著時(shí)間的流逝而降低(工作1000秒鐘以上)，CTR也會(huì)隨著光耦合器的壽命而變化。小時(shí))。由于可以預(yù)期光耦合器的CTR會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低，因此通常的做法是為IF選擇一個(gè)略低于最大值的值，以便在電路的預(yù)期使用壽命內(nèi)仍能達(dá)到預(yù)期的性能。
盡管此示例描述了連接兩個(gè)HCT邏輯電路的簡(jiǎn)單接口的設(shè)計(jì)，但此處實(shí)現(xiàn)的結(jié)果與任何其他光耦合器所需的結(jié)果之間的區(qū)別在于，僅使用適合于其他電壓和電流以及其他光耦合器的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行類(lèi)似的計(jì)算。