一文带你搞懂光耦电路设计设计步骤+实际案例

  在这个时候，最好还是不要让电路变得复杂，因此组件数量是越少越好。有两个原因，第一，成本较低，第二组件越少，出故障率越低，可靠性也就越高。

  上面这个电路配置是逆变器，如果你想要非反相信号，就使用下面这个电路结构。

  如果要使晶体管饱和，第一个电路通常是反相电路，如果将电路偏置为在线性区域工作，则 Uout 节点处的电压可能高于 0 。第二个电路是同相配置，与BJT的共集电极配置相当，但由于存在基极电流，BJT 共集电极比该电路更为复杂。

  光耦合器电路设计的下一步是选择光耦合器部件，在这样的一个过程中，你一定要考虑你的需求。

  如果你的设备是线性的，你可优先考虑使用点击率范围较小的应用程序，严格的点击率将对应较小的变化。

  如果电路要暴露再高温环境下，最优选择 CT受环境和温度影响不太大的光耦，光耦合器CTR会随着温度上升而降低。

  如果电路使用的周期较长，最好还应该要考虑一下预期生命曲线。如下所示，随着设备老化，点击率会下降。

  饱和时，Uout 节点理想为零，但线性高于零但低于 Ucc。当二极管侧没有偏置时，Uout 的电平与 Ucc 相同。

  你可以自由选择该值。但是，在某些应用中必须要格外注意。大多数时候，Udd 源自数字电路或设备，例如 MCU 或 DSP。如果是这样，不能超过数字电路或设备的电流额定值的方式设置 Rf 值。对于 MCU 和 DSP，灌电流和源电流通常在 4mA 到 9mA 之间（其他一些可能会达到高于 9mA，在 Datasheet 中查看）。

  假设额定电流最大仅为 4mA，则将实际正向电流最多设置为其 80%。所以 Rf :

  输出应提供逻辑低电平和逻辑高电平。逻辑低电平是低于 0.8V 的任何电压，而逻辑高电平等于 Ucc。

  电源 Ucc 为 5V，由具有 4mA 拉电流和灌电流能力的 MCU 提供。光耦 CTR 为80%，二极管压降为0.7V。

  为了获得低信号，晶体管侧必须饱和。要知道晶体管是不是真的会饱和，个人会使用以下公式：

  器件 CTR 为 80%，因此晶体管可能会饱和。为了能够更好的保证硬饱和，可以给集电极电阻增加更多的余量，比如说在计算值上加上 50%。

  电路能提供高逻辑吗？可以，因为一旦移除 Udd，晶体管就会截止，Uout 节点将看到 Ucc 电平

  Ic = CTR x If = 80% x 2.87 mA =2.296 mA

  结果U out 并不完全等于 3V，因为个人会使用 1.3k 作为 Rc 值，而不是计算出的 1.31k。