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提高光耦傳輸速度的方法

        當採用光耦隔離數字訊號進行控制系統設計時,光耦的傳輸特性,即傳輸速度,往往成為系統最大資料傳輸速率的決定因素。在許多匯流排式結構的工業測控系統中,為了防止各模組之間的相互干擾,同時不降低通訊波特率,不得不採用較昂貴的高速光耦來實現模組之間的相互隔離,常用的高速光耦有6N135/6N136、6N137/6N138。在一般情況下,可用以下兩種方法來提高普通光耦的開關速度。

       由於光耦自身存在的分佈電容,對傳輸速度造成影響,光敏三極體內部存在著分佈電容cbe和cce,如上圖所示。由於光耦的電流傳輸比較低,其集電極負載電阻不能太小,否則輸出電壓的擺幅就受到了限制;但是,負載電阻又不宜過大,負載電阻RL越大,由於分佈電容的存在,光耦的頻率特性就越差,傳輸延時也越長。

       用兩隻光耦T1、T2接成互補推輓式電路,可以提高光耦的開關速度,如中圖所示。當脈衝上升為“1”時,T1截至,T2導通。相反,當脈衝為“0”時,T1導通,T2截止。這種互補推輓式電路的頻率特性大大優於單個光耦的頻率特性。

        此外,在光敏三極體的光敏基極上增加正反饋電路,可以大大提高光耦的開關速度,如下圖所示,電阻R2-R5,電容C1,三極體Q1為增加元件。實驗證明,這個電路可以將光耦的最大資料傳輸速率提高10倍左右。