缪
摘
、
光电 隔 器
离邵
晖
的特性和舒应
嵘
用 有具休 积
小,、
要
,、 光电隔 离 器 是 电 子 线 路 中隔离 电 压 冲 击 及 噪声 扰 串的优 选器
件
。隔 效 离
果好
价 格 宜 便 于 便 装 安等特 汽
光 电隔离 器 性的 能和 用使方法
文 给 合 中
人转
电换路 的 实例
,
以
为
型典芯 片 详 细 介 绍
了。
关 键词
光电隔
离
声噪千 扰
拟模电
路数
字电路
模块
一
二
、
原理 典及型 用法
示所,
,模块
结 的构原 理 图
如信号从脚
和脚
输
发入 二极 管 光 发
,光
,
经
片 内光 通 道传到 光敏 二 极管
反
向 置偏 的 光 管 敏光
,
,逗
构结原 图
理,
照
后 导通 经 流 电 一电 转压换 后 到 送 与门的 一 个输入
端
,戚
图月
李
使用 方 法
女
一
与门的 另一 个 入输为
,
使
能 端
当 使 端为能高时,
真 值表
使能
与
门 出偷高电 平 经输 出 三 极反 向 管光 电后隔离器
输入
输出
输出 低电平 图
,
。
当
输入信 号
端为低时 输 出高 电 平的 可 对针接 电 收路加 拉 上电阻 或电 压 调 整电 路
,
流小电 于触 发 阂值或使 能 但这 个 辑逻 高是 集电开 路
。极
地
则 真值 表如 附 表 列所 这相 于 非 门 的当 输传
望 在传接 输程 中过 改不变逻 辑 态 则状 从脚,
,
,
。
若
希,
简单 的 理原 如
所示图若 以 脚
“
,
输为入脚
,
输入
脚
,
工
一
民八
!
∀#
!∀
・
瓦
一
一
,
,,
’
,
门门
,
,
,
。
,一火
一
・
二
,也
,
,“
、 一
气
百
。
一
,飞
,
盛卜
,
,,
!
∀
”
图
工《
作 语
音 复 读 机 的开 电发
路
一
娜
一电子 技
术 》 的第年
期
接
高电 平 离隔 使 器用 法方 如 图块
模
。,
一‘
示所
。
,
假 输入 端属设 于
、 不 能内响应 电流 突变而 仅 由 电容 供提电流 的 化 部变分 一 般数 电字路越 复 数 杂 速据 率高 累越 积的 电
,流。
,
,
工
,
输 出端属于 块 模班
输入 有端
,
两种接
跳 变
越强 高频 分 量烈越 丰
,富
。
而 普
通刷印电 路的
,
分
法分 别到得 反 或 同相相 逻 辑传输其 中
阻 。
,
限为 流电 一
,布 电感
较 大
,
使 地线
不能 全 吸 完收逻 辑 电平 跳 变 产
,
,生
发
二光 极管 正 电流向一
,。
秘
,
,
敏光 不导管通
平电 入 输如果 加不限
流发光 二 管正 极向 压降注光 敏 管 通 导若以
二
正为向电 流
,
。 电的流 高分须量产 生 电 的毛压刺 这 而种毛 刺进 入地 线 后 就不能 靠 路 旁容电吸 收 了 而 且会通过 共 的同
方
法联
结
, 线 地 穿或 过 变 压器
千, 扰模 拟路 电 人和
,
转 器
。换
,
其
时
,,
,
可
选右左
幅度 可高达几 百 毫伏 以足 使
人
工
作 正 不常,
电阻或 阻 值 小
,
很
通 电流很 大 对
, 、
。
。
仍
能工 作 但发光二 极导管, 有 较 大冲击 尤 其是 数波 形字较,
所本 研制的 机 载三通 道 红成 像外扫描 仪的 数 据 采 系集统 要信求 比
, ,
噪位
化量级别 。
。
行并数
,
据陡时 上 下升降 沿的 频 谱很 宽 会 造 相 成当大的 峰尖 脉冲噪 而声 常 通印 电 刷板 路的 分布 感 电会地使线
,
传输 吸据 传输数
率否 能达到 转换 精 是度 关 键
个电路 中
,
。
,
要 达
到上 述 求要在 采 用 未光 电 隔 离 器的
,
收 不了 这 噪种 其声峰一 峰 值 达
,可
以
上
。
,
足以
,
,
虽 采
取 了 系一列 措施
但因 各 模 间块地 线 相 ,
使 模 拟 电路 产 生激 人自能
的 况情下 。 。
一
,
丑
,
不
能正 常工 作 以 所在 可 应 尽量 取 大 输 端出 由块 供模
。
电,
联数 字路电中 峰 尖噪声 影仍响 较大系 统 信噪 比 只达 故我们 采用
,
将
拟 模路 及
所电
。
示变换
和
器一
。
,在
,
脚
和咬又 地脚
,。
之必
间
字数电 路底 隔离 彻 电如路 图
神接 须个一高 频特性 良好 的电容 如 瓷介 质 或 钮 电 容而 且 尽量应放 在脚 和脚 附 近这 个 电
容
离隔
可
以吸 收 电线源上 纹
,
波又
以 减 可光小电隔 离器 接
。受
端
开关 工作 时对 源 电的 击 脚冲时 强 输制 出为 咬高 路 一开
。时 许允接 收端 作
工
,
,见附
表
。
。
是使 能 端它 在 当 它当在一 脚 是 集电 极开路
,
字 输数出输入
炸维 哪
火
蜜钾 仆 彭
启动
出端输 常 加 上拉 电通阻
收电 达
流。
虽
然 输 出 电平 时低可
吸,
一
,
但 仍 当 应根 据 级后输 入 电路 的 需 要
,
选 择
值阻因 电为 阻太 小使 耗 电增会大 加大对 电源的 冲 击使 路旁 容无 电 法 收吸而 干 扰 整个 模
,块
的 电
,源
,
甚
至尖峰把 声 带 到噪 地上线输入 电路 也
。行
。
一
般 选
可后若级 是或
时
,
,
且只有
,
到
个负载
,
,
用 容
则,
。口
它
和
卫
,
影 响 器 响件 应时间
当响 延 应 迟
为
。是
输 负出载 的等效 电 二邪 。
图
。
带光电 离 隔的器 数 采 集 系据统
,
电
源 部 分由 隔离变 器压 隔
离减
少网电 中的 声噪,
使 用 太多 因 它 为输的入电 容有 若 过 多 用使 , 会低高 速 路 的性电能 情 况 允许 可时考 虑 并 行把 传降
,
卜
注意
不
应影
响数 字电源 和模拟 电 不源 共 地 于由 拟模电 一源般只有
,士
而
一
转换
还 需 要
器
,
。电源
为吏电
源
由
。,
数
电路字与 模拟电路 真正隔离
输
的数 串行 化 据一 由个 电 光 离隔器传送
,
。
模拟 电 经源
」
变换器 到 得模 拟 电路以 及
二
、
的
应 用 例
。
转 实电换与路 数字 电路 的信号 联 系都通 过
比型
较
次逐
并行
输 出
脚
,
的位
数 每据一路 信 号 经缓存 进行 同相辑 逻输传 至 数字
电连,
,
号采 信系 集统通 常是 拟 模路 和 数电 字电 路的 合混 休 其中模 变数换 是 不 可缺 少 从的 信 号通路 来 人
, ,
说
器 后送入,
,
路输入 端 限 流电 选 用阻
,
出输端 上 拉 阻 电选用 的脚
变,换之 前 是模 拟路电和
,
后 之是 数 字路电,
。
。
模 拟 电路
间
接
输,出 端电 源和地 间 即户
。和脚
变换 电路 定 决了系 统 的 信噪 比 而这 评是价
采
瓷。 片电 容 作 为路旁 容电 以 少减 对电源
,
集
系 优统 劣的 关键 参数 ,
为了 高信 噪提 比通 常 要 想 办 法抑 制系统 中 噪声 对 模 拟 和人 电 的 路 干 扰在
电 各种噪 声 当 中 由 字 电 路产 生数 串并 模入拟及 的噪声 普遍 存在 且较难 服 数 克 电平字上 下变时跳 路 成集电路 耗 电 生 突变 发引起电 源 产毛刺生 常对 通开。
,,
的
干
的 扰使能端 接 选通信 号
,使
数
在
据, 效 有 才工时作
,
减工 少 电流
作。
拟电模 路和
接 接法收 同约有
,转换所 需 各 路 的控制信 号 通 也 过 在土 时 序 设计中 要 特别注意 。
延的
关电源 响影 比线性 源 大
电,
因 为开 关电 源 在关 周开期
《
时 与未采 用 电光 离 器隔的 据采 集 电数 路相 信比噪 比 提 高 了一 倍 以 上 满 了系足统设 计 求要,
。系统
甩 子
技 》术
邓
年第
昌期
四一器 一
缪
摘
、
光电 隔 器
离邵
晖
的特性和舒应
嵘
用 有具休 积
小,、
要
,、 光电隔 离 器 是 电 子 线 路 中隔离 电 压 冲 击 及 噪声 扰 串的优 选器
件
。隔 效 离
果好
价 格 宜 便 于 便 装 安等特 汽
光 电隔离 器 性的 能和 用使方法
文 给 合 中
人转
电换路 的 实例
,
以
为
型典芯 片 详 细 介 绍
了。
关 键词
光电隔
离
声噪千 扰
拟模电
路数
字电路
模块
一
二
、
原理 典及型 用法
示所,
,模块
结 的构原 理 图
如信号从脚
和脚
输
发入 二极 管 光 发
,光
,
经
片 内光 通 道传到 光敏 二 极管
反
向 置偏 的 光 管 敏光
,
,逗
构结原 图
理,
照
后 导通 经 流 电 一电 转压换 后 到 送 与门的 一 个输入
端
,戚
图月
李
使用 方 法
女
一
与门的 另一 个 入输为
,
使
能 端
当 使 端为能高时,
真 值表
使能
与
门 出偷高电 平 经输 出 三 极反 向 管光 电后隔离器
输入
输出
输出 低电平 图
,
。
当
输入信 号
端为低时 输 出高 电 平的 可 对针接 电 收路加 拉 上电阻 或电 压 调 整电 路
,
流小电 于触 发 阂值或使 能 但这 个 辑逻 高是 集电开 路
。极
地
则 真值 表如 附 表 列所 这相 于 非 门 的当 输传
望 在传接 输程 中过 改不变逻 辑 态 则状 从脚,
,
,
。
若
希,
简单 的 理原 如
所示图若 以 脚
“
,
输为入脚
,
输入
脚
,
工
一
民八
!
∀#
!∀
・
瓦
一
一
,
,,
’
,
门门
,
,
,
。
,一火
一
・
二
,也
,
,“
、 一
气
百
。
一
,飞
,
盛卜
,
,,
!
∀
”
图
工《
作 语
音 复 读 机 的开 电发
路
一
娜
一电子 技
术 》 的第年
期
接
高电 平 离隔 使 器用 法方 如 图块
模
。,
一‘
示所
。
,
假 输入 端属设 于
、 不 能内响应 电流 突变而 仅 由 电容 供提电流 的 化 部变分 一 般数 电字路越 复 数 杂 速据 率高 累越 积的 电
,流。
,
,
工
,
输 出端属于 块 模班
输入 有端
,
两种接
跳 变
越强 高频 分 量烈越 丰
,富
。
而 普
通刷印电 路的
,
分
法分 别到得 反 或 同相相 逻 辑传输其 中
阻 。
,
限为 流电 一
,布 电感
较 大
,
使 地线
不能 全 吸 完收逻 辑 电平 跳 变 产
,
,生
发
二光 极管 正 电流向一
,。
秘
,
,
敏光 不导管通
平电 入 输如果 加不限
流发光 二 管正 极向 压降注光 敏 管 通 导若以
二
正为向电 流
,
。 电的流 高分须量产 生 电 的毛压刺 这 而种毛 刺进 入地 线 后 就不能 靠 路 旁容电吸 收 了 而 且会通过 共 的同
方
法联
结
, 线 地 穿或 过 变 压器
千, 扰模 拟路 电 人和
,
转 器
。换
,
其
时
,,
,
可
选右左
幅度 可高达几 百 毫伏 以足 使
人
工
作 正 不常,
电阻或 阻 值 小
,
很
通 电流很 大 对
, 、
。
。
仍
能工 作 但发光二 极导管, 有 较 大冲击 尤 其是 数波 形字较,
所本 研制的 机 载三通 道 红成 像外扫描 仪的 数 据 采 系集统 要信求 比
, ,
噪位
化量级别 。
。
行并数
,
据陡时 上 下升降 沿的 频 谱很 宽 会 造 相 成当大的 峰尖 脉冲噪 而声 常 通印 电 刷板 路的 分布 感 电会地使线
,
传输 吸据 传输数
率否 能达到 转换 精 是度 关 键
个电路 中
,
。
,
要 达
到上 述 求要在 采 用 未光 电 隔 离 器的
,
收 不了 这 噪种 其声峰一 峰 值 达
,可
以
上
。
,
足以
,
,
虽 采
取 了 系一列 措施
但因 各 模 间块地 线 相 ,
使 模 拟 电路 产 生激 人自能
的 况情下 。 。
一
,
丑
,
不
能正 常工 作 以 所在 可 应 尽量 取 大 输 端出 由块 供模
。
电,
联数 字路电中 峰 尖噪声 影仍响 较大系 统 信噪 比 只达 故我们 采用
,
将
拟 模路 及
所电
。
示变换
和
器一
。
,在
,
脚
和咬又 地脚
,。
之必
间
字数电 路底 隔离 彻 电如路 图
神接 须个一高 频特性 良好 的电容 如 瓷介 质 或 钮 电 容而 且 尽量应放 在脚 和脚 附 近这 个 电
容
离隔
可
以吸 收 电线源上 纹
,
波又
以 减 可光小电隔 离器 接
。受
端
开关 工作 时对 源 电的 击 脚冲时 强 输制 出为 咬高 路 一开
。时 许允接 收端 作
工
,
,见附
表
。
。
是使 能 端它 在 当 它当在一 脚 是 集电 极开路
,
字 输数出输入
炸维 哪
火
蜜钾 仆 彭
启动
出端输 常 加 上拉 电通阻
收电 达
流。
虽
然 输 出 电平 时低可
吸,
一
,
但 仍 当 应根 据 级后输 入 电路 的 需 要
,
选 择
值阻因 电为 阻太 小使 耗 电增会大 加大对 电源的 冲 击使 路旁 容无 电 法 收吸而 干 扰 整个 模
,块
的 电
,源
,
甚
至尖峰把 声 带 到噪 地上线输入 电路 也
。行
。
一
般 选
可后若级 是或
时
,
,
且只有
,
到
个负载
,
,
用 容
则,
。口
它
和
卫
,
影 响 器 响件 应时间
当响 延 应 迟
为
。是
输 负出载 的等效 电 二邪 。
图
。
带光电 离 隔的器 数 采 集 系据统
,
电
源 部 分由 隔离变 器压 隔
离减
少网电 中的 声噪,
使 用 太多 因 它 为输的入电 容有 若 过 多 用使 , 会低高 速 路 的性电能 情 况 允许 可时考 虑 并 行把 传降
,
卜
注意
不
应影
响数 字电源 和模拟 电 不源 共 地 于由 拟模电 一源般只有
,士
而
一
转换
还 需 要
器
,
。电源
为吏电
源
由
。,
数
电路字与 模拟电路 真正隔离
输
的数 串行 化 据一 由个 电 光 离隔器传送
,
。
模拟 电 经源
」
变换器 到 得模 拟 电路以 及
二
、
的
应 用 例
。
转 实电换与路 数字 电路 的信号 联 系都通 过
比型
较
次逐
并行
输 出
脚
,
的位
数 每据一路 信 号 经缓存 进行 同相辑 逻输传 至 数字
电连,
,
号采 信系 集统通 常是 拟 模路 和 数电 字电 路的 合混 休 其中模 变数换 是 不 可缺 少 从的 信 号通路 来 人
, ,
说
器 后送入,
,
路输入 端 限 流电 选 用阻
,
出输端 上 拉 阻 电选用 的脚
变,换之 前 是模 拟路电和
,
后 之是 数 字路电,
。
。
模 拟 电路
间
接
输,出 端电 源和地 间 即户
。和脚
变换 电路 定 决了系 统 的 信噪 比 而这 评是价
采
瓷。 片电 容 作 为路旁 容电 以 少减 对电源
,
集
系 优统 劣的 关键 参数 ,
为了 高信 噪提 比通 常 要 想 办 法抑 制系统 中 噪声 对 模 拟 和人 电 的 路 干 扰在
电 各种噪 声 当 中 由 字 电 路产 生数 串并 模入拟及 的噪声 普遍 存在 且较难 服 数 克 电平字上 下变时跳 路 成集电路 耗 电 生 突变 发引起电 源 产毛刺生 常对 通开。
,,
的
干
的 扰使能端 接 选通信 号
,使
数
在
据, 效 有 才工时作
,
减工 少 电流
作。
拟电模 路和
接 接法收 同约有
,转换所 需 各 路 的控制信 号 通 也 过 在土 时 序 设计中 要 特别注意 。
延的
关电源 响影 比线性 源 大
电,
因 为开 关电 源 在关 周开期
《
时 与未采 用 电光 离 器隔的 据采 集 电数 路相 信比噪 比 提 高 了一 倍 以 上 满 了系足统设 计 求要,
。系统
甩 子
技 》术
邓
年第
昌期
四一器 一