一般光耦的開關(guān)電路設(shè)計(jì)

在高速數(shù)據(jù)傳送中，設(shè)計(jì)人員選擇高速率的光電耦合器時(shí)，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，只需要合理應(yīng)用廠商設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸速率（DTR），一般都可以正常通過設(shè)計(jì)論證。

相較于高速率（數(shù)百kbps以上）的信號(hào)傳送，數(shù)kHz或幾十kHz帶寬的PWM信號(hào)，較為常見。例如，在PWM燈光光、直流電機(jī)轉(zhuǎn)速、溫濕度等調(diào)節(jié)電路中。針對(duì)部分RS485,RS232等接口信號(hào)，不僅需要準(zhǔn)確傳送高低電平bit，還需要適配不同的電源系統(tǒng)的電平兼容；下圖一、是關(guān)于UART信號(hào)典型應(yīng)用，這些輸送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率，大部分集中于此較低的頻率范圍。此時(shí)采用高速率的驅(qū)動(dòng)器，不是最佳性價(jià)比的選擇。常見的設(shè)計(jì)是用一般晶體管光耦實(shí)現(xiàn)，利用其開關(guān)特性，傳輸PWM信號(hào)或較低速率的通信數(shù)據(jù)。

那么，一般光耦的帶寬是多少呢？我們以市場(chǎng)上最常見的KL817光耦為例，其規(guī)格書標(biāo)稱的截止頻率fc=80kHz；照此推算，較低誤碼或丟碼率時(shí)，有效帶寬估計(jì)在40kHz左右，依電路參數(shù)設(shè)計(jì)不同。

一般光耦類型主要是晶體光光耦，主要型號(hào)有KL817,KL357,KL3H7,KL1018,KL1019，KL118,KL851,KL4N25,KL4N35,KL2501,KLCNY17等，這些系列的產(chǎn)品，通常會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)的CTR、IF、IC等參數(shù)以及PCB布局尺寸，隔離安全電壓要求不同而進(jìn)行選擇。

從以上原理圖可以看出，一般的晶體管光耦合器應(yīng)用，類似于三極管（BJT）的特性，可以通過查看產(chǎn)品規(guī)格書可以獲得其傳輸特性。我們主要探討的是其開關(guān)特性，因此，電路將設(shè)置成輸出端處于飽和導(dǎo)通與截止兩種狀態(tài)。tr、tf都需要盡量的避免被增加，也可以采用一些加速電路進(jìn)行處理，但這里主要測(cè)試光耦本身的特性，不增加其它的電路設(shè)計(jì)。

在下一期中，我們?cè)僭敿?xì)探討一般晶體管光耦合器在不同頻率下的開關(guān)特性。