专利名称：一种低速光耦加速电路的制作方法
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 IOKbps;高速光耦的传输速率 可达到IOMbps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(Pl)，该低速光耦合器(Pl)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(Tl)、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(Rl)与脉冲高电 平电源连接，阴极与第一开关型NPN三极管(Tl)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(Tl)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(Cl)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。
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Pl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Tl、 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 Cl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Pl中的发光二极管阳极通过上拉电阻Rl与脉冲高电平电源连 接，阴极与第一开关型NPN三极管Tl的集电极连接，而第一开关型NPN三极管Tl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Tl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。本实用新型工作原理为在光耦的输入侧，发光二极管的阳极1脚通过上拉电阻 Rl接至脉冲的高电平电源端，阴极2脚与第一开关型NPN管Tl的集电极C极相连，Tl发射 极E极则接至脉冲电平的低电平地端，限流电阻R3上并联了一加速小电容C2与Tl基极连 接，其中C2可提高三极管Tl的开关速度，高频脉冲波形经过加速电容C2和限流电阻R3，驱 动Tl管的通断，由于三极管的电流放大特性，该开关信号转换成为一定值的快速电流脉冲 信号；在光耦输出侧，光敏三极管集电极的4脚接至输出信号的电源正端，光敏三极管发射 极3脚通过串接限流电阻R2与加速电容Cl的并联电路与NPN三极管T2基极相连，T2的 集电极经电阻R5上拉到信号电源的正端，该集电极作为信号的输出端，T2发射集接信号的 电源地端。电阻R2与光耦3脚连接点加一个对地电阻R4，在光耦传输比允许范围内，尽可 能减小R4阻值能够减小三极管关断延时，能够进一步提高可传输的工作频率。以上对本实用新型所提供的一种低速光耦加速电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助 理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型 的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解 为对本实用新型的限制。
权利要求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，其特征在于还包括第一开关型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。
2.根据权利要求1所述的低速光耦加速电路，其特征在于所述第一开关型NPN三极管 (Tl)的基极与第二 RC电路连接。
3.根据权利要求1所述的低速光耦加速电路，其特征在于所述第一RC电路由第一加速 电容(Cl)和第一限流电阻(R2)并联而成。
4.根据权利要求1或2所述的低速光耦加速电路，其特征在于所述第二RC电路由第二 加速电容(C2)和第二限流电阻(R3)并联而成。
5.根据权利要求1所述的低速光耦加速电路，其特征在于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)。
专利摘要本实用新型公开了一种低速光耦加速电路，包括低速光耦合器，该低速光耦合器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、第二开关型NPN三极管和第一RC电路、第二RC电路，所述发光二极管的阳极通过上拉电阻与脉冲高电平电源连接，阴极与第一开关型NPN三极管的集电极连接；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三极管的基极连接。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。
文档编号H03K19/0175GK201699682SQ201020204448
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者蔡晓斌 申请人:深圳市易能电气技术有限公司