1、7.2 光電耦合器件的特性參數(shù) 1.輸出特性 在一定的輸入發(fā)光電流I F下，受光管所加的偏壓和輸出電 流之間的關(guān)系曲線。 2.傳輸特性 （1）電流傳輸比（CRT） 在直流工作狀態(tài)下，光電耦合 器件的集電極電流I c與發(fā)光二極管 的注入電流I F之比定義為光電耦合 器件的電流傳輸比，用表示。,圖7-4 光電耦合器件的輸出特性曲線,該點(diǎn)的電流傳輸比為 Q = I CQ / I FQ 100% （7-1） 在傳送小信號(hào)時(shí)，用直流傳輸比是不恰當(dāng)?shù)?，而?yīng)當(dāng)用以 微小變量定義交流電流傳輸比。用來(lái)表示。即 =I c/I F 100% （7-2） 對(duì)于輸出特性線性度做得比較好的光電耦合器件，值很 接近值。 C

2、TR的典型值在20%-100%的范圍內(nèi)，實(shí)際的CTR只取決于器 件的輸入和輸出電流值以及光耦合器的電源電壓值。,圖7-5 不同的VC值下所獲得的3條典型輸出/輸入電流比曲線,圖7-6 - I F關(guān)系曲線 圖7-7 - T的關(guān)系曲線,（2）輸入與輸出間的寄生電容CFC 對(duì)于一般的光電耦合器件，其C FC 僅僅為幾個(gè)pF，一般在 中頻范圍內(nèi)都不會(huì)影響電路的正常工作。高頻場(chǎng)合時(shí)，需考慮 CFC的值 （3）最高工作頻率fm 當(dāng)光電耦合器件輸出電壓下降到零頻輸出電壓值的0.707 倍時(shí)，輸入信號(hào)的頻率稱為光電耦合器件的最高工作頻率fm。 （4）帶寬 當(dāng)光電耦合器以正常的方式工作時(shí)，能夠有效地通過光電 耦

3、合器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的最高頻率值，典型值20kHz-500kHz。,圖7-8 光電耦合器件的頻率特性測(cè)量電路,圖7-9 光電耦合器件的頻率特性曲線,（5）脈沖上升時(shí)間t r和下降時(shí)間t f 將脈沖前沿的輸出電壓上升 到滿幅度的90 %所需要的時(shí)間稱 為上升時(shí)間，記作t r。 在脈沖下降過程中，輸出電 壓的幅度由滿幅度下降到10 %所 需要的時(shí)間稱為下降時(shí)間t f。 t r、t f與負(fù)載的阻值有關(guān)， 減小負(fù)載可使光電耦合器件獲得 更好的時(shí)間響應(yīng)特性。,圖7-10 光電耦合器件的脈沖響應(yīng)特性曲線,3.隔離特性 (1) 輸入與輸出間隔離電壓BVCFO 隔離電壓與電流傳輸比都與發(fā)光器件和受光器件之間的距 離

4、有關(guān)，當(dāng)兩者距離增大時(shí)，隔離電壓提高，電流傳輸比卻降 低；當(dāng)距離減小時(shí)，增大，BVCFO卻降低。 (2)輸入與輸出間的絕緣電阻RFC 光電耦合器的隔離電阻一般在1091013之間。它與絕緣 耐壓密切相關(guān)，,4.光電耦合器件的抗干擾特性 (1)光電耦合器件抗干擾強(qiáng)的原因 光電耦合器件的輸入阻抗很低，一般為101 k；而干 擾源的內(nèi)阻很大，為103106。 干擾噪聲源的內(nèi)阻都很大，雖然能供給較大的干擾電壓， 但干擾電壓供出的能量卻很小，只能形成很弱的電流。 光電耦合器件不會(huì)受到外界光的干擾。 光電耦合器件的輸入 / 輸出之間寄生電容很小，絕緣電阻 大，輸出系統(tǒng)的各種干擾噪音很難通過光電耦合器件反饋

5、 到輸入系統(tǒng)。,(2)光電耦合器件抑制干擾噪聲電平的估算 繼電器釋放所產(chǎn)生 的反電勢(shì)的泄放 自身產(chǎn)生的干擾 電源脈動(dòng)干擾 外界電火花干擾,(a)實(shí)際干擾波形 (b)等效惡化后的脈沖干擾 圖7-11 光電耦合器的抗干擾原理,設(shè)每個(gè)干擾脈沖寬度為1s，重復(fù)頻率為500kHz。經(jīng)過傅 立葉變換得到 （7-3） 用一次分量來(lái)近似地表示整個(gè)的交流分量 （7-4） 在電磁干擾電路中，繼電器開關(guān)干擾常由繞組與接觸點(diǎn)間 的寄生電容Cs竄入光電耦合器件的輸入端。,設(shè)繼電器繞組與接觸點(diǎn)間的寄生電容Cs=2pF，則等效內(nèi)阻 Z0為 （7-5） 設(shè)使光電耦合的最小輸入電流為1mA，發(fā)光二極管的正向 壓降為1V，故其等效輸入阻抗Z = lk。顯然，Z Z0。在該 回路內(nèi)，當(dāng)瞬時(shí)電流達(dá)到1mA時(shí)，干擾源的基波幅值為,(a)電磁干擾電路 (b)等效電路 圖7-12 電磁干擾對(duì)耦合器的影響,（7-6） 光電耦合器