电路实验报告 光电耦合器件在电子电路中的应用实验

《电路实验报告 光电耦合器件在电子电路中的应用实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电路实验报告9光电耦合器件在电子电路中的应用实验课程名称：电路与电子技术实验II指导老师：沈连丰实验名称：光电耦合器件在电子电路中的应用实验实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得一、实验目的和要求1、熟悉光耦合器件及其种类，基本掌握常用光耦合器件的使用。2、掌握光耦合器件的常用电路的设计、调试方法。二、实验内容和原理实验内容：1、设计一个实现电平转换电路。要求输入0~5V电平信号

2、，对应输出为0~12V的电平转换（光耦合器输入低电平时，光耦合器输出低电平信号；光耦合器输入高电平时，光耦合器输出高电平信号）2、设计一个实现电平转换电路。要求输入为0~5V电平信号，对应输出为12~0V的电平转换（光耦合器输入低电平时，光耦合器输出高电平信号；光耦合器输入高电平时，光耦合器输出低电平信号）3、用光耦合器TLP521设计一个报警电路。当输入2V时，工作电压为12V的继电器动作；当光耦合器输入0V时，继电器停止动作，蜂鸣器报警实验原理：四、操作方法和实验步骤六、实验结果与分析（必填）实验报告在电气测量、控制电路中

3、，光电耦合器可实现输入输出的隔离，有效地提高控制系统的抗干扰能力；实现测试电路与被测试电路之间的隔离能有效的保护测试设备。光电耦合器已广泛的应用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离等具体电路中。根据光电耦合器输入输出关系可分为：非线性光电耦合器和线性光电耦合器非线性光电耦合器的电流传输特性曲线是非线性的，这类光电耦合器适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。常用的4N系类光电耦合器属于非线性光电耦合器；线性光电耦合器的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行

4、隔离控制。常用的线性光电耦合器是PC817系列。根据光电耦合器输出形式可分为：a.光敏器件输出型：光敏二极管输出型，光敏三极管输出型，光电池输出型，光可控硅输出型等。b.NPN三极管输出型：交流输入型，直流输入型，互补输出型等。c.达林顿三极管输出型：交流输入型，直流输入型。d.逻辑门电路输出型：门电路输出型，施密特触发输出型，三态门电路输出型等。e.功率输出型：IGBT/MOSFET等输出。基于非线性光电耦合器和线性光电耦合器的以上特征，其主要有如下应用：采用光电耦合器隔离驱动电路与微处理器间的联系，避免一旦驱动电路发生故障

5、造成功率放大器中的高电平信号进入微处理器而损坏器件，并可提高系统抗干扰的能力。步进电机绕组采用达林顿管TIP142驱动。当控制信号输入为高电平1时，晶体管Q1导通，发光二极管亮，光电耦合器A中的光敏三极管导通，晶体管Q2导通，达林顿管T导通，步进电机某一相控制绕组通电。反之，当控制信号输入为低电平0时，晶体管Q1截止，光电耦合器A中的光敏三极管截止，晶体管Q2截止，达林顿管T截止，步进电机某一相控制绕组不通电。D为步进电机绕组放电二极管。微处理器驱动步进电机电路中的单相电路图Q为光电耦合器发光源驱动晶体管，限流电阻R2可按R1

6、=(VCC-VF)/IFT计算。光电耦合器的IFT(发光源二极管触发电流)为15mA；VF(发光源二极管的正向电压)，可取1.2～1.4V。当输入控制端为高电平时，晶体管Q导通，光电耦合器触发双向晶闸管D导通，接通交流负载。当双向晶闸管接感性交流负载时，为了防止浪涌电压损坏双向晶闸管，在双向晶闸管两极间并联一个RC阻容吸收电路。R3为双向晶闸管的门极电阻，可提高抗干扰能力。R4为触发功率双向晶闸管的限流电阻，其值由交流电网电压峰值及触发器输出端允许重复冲击电流峰值决定，可按式：R4=VP/ITSM选取。VP为交流电路中的峰值电

7、压，ITSM为峰值重复浪涌电流(一般可取1A)。光电耦合器驱动双向晶闸管电路图驱动电路：用光电耦合器驱动继电器的典型电路光电耦合器驱动继电器的典型电路负载短路保护电路：当主回路电流超过额定值时，光电耦合器A中的光敏三极管导通，Vout端输出低电平。在该电路中，测量回路与开关控制电路间有效地实现了电隔离。负载短路保护电路信号光电隔离放大电路原理：在电子控制系统中，为提高控制系统的抗干扰性能，可以对输入电压信号进行线性光隔离处理，普通光电耦合器在模拟电路中使用时，可通过非线性校正或补偿措施，实现模拟信号的线性传输。（1）、单电源供

8、电的直流信号光电耦合放大电路由两个采用不同单电源供电的运算放大器LM358、一个普通的光电耦合器TLP521-2构成的直流信号光电隔离放大电路如下图所示。单电源供电的直流信号光电耦合放大电路电路中VDD和VCC为两组独立的正电源。电容器C构成交流负反馈同路，防止自激振荡。两个