[实用新型]一种低速光耦加速电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光耦加速电路，特别涉及的是一种电路简单、成本低廉的低速光耦加速电路，该电路通过采用低速光耦元件实现了高速光耦才能实现的高速脉冲隔离电路。

背景技术

光耦合器以光为媒介传输电信号的元件，由于其对输入、输出电信号有良好的隔离作用，因此在各种需要电气隔离的信号传输电路中，具有广泛的应用。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。

目前的光耦合器主要包括有：低速光耦和高速光耦，其中最常用的是低速光耦，由于低速光耦中LED在发光结束后，光敏三极管需要等到基极的截流子抽取完毕后才能关断，因此存在较大的传输延迟，传输速率很低，一般只有5～10Kbps；高速光耦的传输速率可达到10Mbps以上，但是高速光耦除了光接收元件以外，还增加了信号放大、整形等电路，因此其成本和价格比低速光耦要高很多。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种低速光耦加速电路，以解决目前高速脉冲信号传输电路中低速光耦传输速率低、而高速光耦成本价格较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型主要采用以下技术方案：

一种低速光耦加速电路，包括低速光耦合器(P1)，该低速光耦合器(P1)由发光二极管和光敏三极管构成，其中还包括第一开关型NPN三极管(T1)、第二开关型NPN三极管(T2)和第一RC电路、第二RC电路，所述发光二极管的阳极通过上拉电阻(R1)与脉冲高电平电源连接，阴极与第一开关型NPN三极管(T1)的集电极连接；所述光敏三极管的集电极与输出信号电源端连接，发射极通过第一RC电路与第二开关型NPN三极管(T2)的基极连接。

其中所述第一开关型NPN三极管(T1)的基极与第二RC电路连接。

其中所述第一RC电路由第一加速电容(C1)和第一限流电阻(R2)并联而成。

其中所述第二RC电路由第二加速电容(C2)和第二限流电阻(R3)并联而成。

其中所述光敏三极管发射极与第二开关型NPN三极管(T2)之间还连接有一对地电阻(R4)。

其中在光耦的输入端，高频脉冲电压信号通过第一开关型NPN三极管转换成快速的电流脉冲信号，输入到低速光耦合器的发光二极管，而发光二极管通过上拉电阻值的设置而改变光耦的发光二极管通态电流，在同样传输比CTR条件下，适当加大电流可减小信号上升沿的延迟；

在光耦的输出端，光耦的光敏三极管集电极接至电源正端，其发射极通过并联的RC电路串接至NPN管的基极，光耦驱动三极管后输出脉冲信号。

所述输出级电路中，第一电容为高频信号提供低阻抗通路，加速了第二开关型NPN三极管开关速度，而第二开关型NPN三极管对光耦输出电流的放大驱动大大减小了因光耦本身的延迟。

与现有技术相比，本实用新型由于从输入和输出两个方面综合改善了低速光耦在应用于高速脉冲信号隔离传输时的性能，因此扩展了低速光耦的应用范围，节省了器件成本，因此具有显著的进步。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

请参见图1所示，本实用新型提供的低速光耦加速电路，包括低速光耦合器P1，该低速光耦合器P1由发光二极管和光敏三极管构成，其中还包括第一开关型NPN三极管T1、第二开关型NPN三极管T2和第一RC电路、第二RC电路，其中第一RC电路由第一加速电容C1和第一限流电阻R2并联而成，第二RC电路由第二加速电容C2和第二限流电阻R3并联而成。

其中低速光耦合器P1中的发光二极管阳极通过上拉电阻R1与脉冲高电平电源连接，阴极与第一开关型NPN三极管T1的集电极连接，而第一开关型NPN三极管T1的基极则通过第二RC电路连接至高速脉冲信号输入端，且第一开关型NPN三极管T1的发射极与第二RC电路之间还连接有电阻R6；所述光敏三极管的集电极与输出信号电源端连接，并通过电阻R5上拉至信号电源的正端，发射极通过第一RC电路与第二开关型NPN三极管T2的基极连接，而第二开关型NPN三极管T2的发射极与光敏三极管的发射极之间连接有对地电阻R4。