直流通路与交流通路.ppt

直流通路与交流通路直流通路与交流通路放大的基本概念放大的基本概念基本共射极基本共射极放大电路放大电路元件作用、电路性能指标元件作用、电路性能指标Q点、温度及参数对点、温度及参数对电路性能指标的影响电路性能指标的影响静态分析与动态分析静态分析与动态分析共集极共集极放大电路放大电路共基极共基极放大电路放大电路开始开始引入-助听器实物案例+讨论+任务驱动 课件助听器原理电路分压式偏置分压式偏置放大电路放大电路晶体三极管图片和三极管分类两种晶体三极管的内部结构图放大信号条件器件三种组态器件的放大原理器件的伏安特性参数和测试方法小结第二章第二章 半导体三极管及基本放大电路半导体三极管及基本放大电路课堂教学设计结构框架课堂教学设计结构框架半导体三极管及基本放大电路半导体三极管及基本放大电路第第 2 章章2.1.1BJT 的结构的结构2.1.2BJT 的的放大原理放大原理2.1.3BJT 的的特性曲线特性曲线2.1双极型双极型三极管三极管2.1.4BJT 的的使用常识使用常识2.1.1 BJT的的结构结构一、结构、符号和分类一、结构、符号和分类NNP发射极发射极 E基极基极 B集电极集电极 C发射结发射结集电结集电结基基 区区发射区发射区集电区集电区emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型分类：分类：按材料分：按材料分：硅管、锗管硅管、锗管按结构分：按结构分：NPN、PNP按使用频率分：按使用频率分：低频管、高频管低频管、高频管按功率分：按功率分：小功率管小功率管 1 WECBECBBJT 外形和引脚外形和引脚EBCECBEBCBECEBC内部内部条件条件发射区掺杂浓度高发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低基区薄且掺杂浓度低集电结面积大集电结面积大外部外部条件条件发射结正偏发射结正偏:UC UB UE集电结反偏集电结反偏:UC UB 1 IE=IC+IB=(1+)IB IC=IB UCE UCE=UR=IC RC电压放大倍数电压放大倍数:RcVCCIBIERb+UBE+UCE VBBcebIC例例 2.1.1 输入电压输入电压 UI=30 mV,引起引起 IB=30 A,设设 =40，RC=1 k，求求 IC、Au。解：解：IC=IB=40 30 A=1.2 mA UO=UCE=IC RC=1.2 mA 1 k =1.2 V2.1.3 BJT 的的特性曲线特性曲线一、共发射极输入特性一、共发射极输入特性输入回路输出回路与二极管特性相似与二极管特性相似iBiEiCO特性基本特性基本重合重合(电流分配关系确定电流分配关系确定)特性右移特性右移(因集电结开始吸引电子因集电结开始吸引电子)导通电压导通电压 uBE硅管：硅管：(0.6 0.8)V锗管：锗管：(0.2 0.3)V取取 0.7 V取取 0.2 V+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo+uBE+uCE iBRb+uBE VCC+VCCRb二、共发射极输出特性二、共发射极输出特性iC/mAuCE/V50 A40 A30 A20 A10 AIB=0O 2 4 6 8 4321ICEO水平部分为何略上翘水平部分为何略上翘？由于由于uCE增大时，增大时，集电结空间电荷区变集电结空间电荷区变宽，基区变窄，使载宽，基区变窄，使载流子在基区复合的机流子在基区复合的机会减小，即电流放大会减小，即电流放大系数系数 增大，称增大，称基区宽基区宽度调制效应度调制效应。三、三、PNP型型 BJT共发射极特性曲线共发射极特性曲线输入特性输入特性O0.1 0.2 0.3 0.4806040 20 iB/A uBE/V输出特性输出特性iC/mA uCE/V80 A60 A40 A20 AIB=0O 2 4 6 8 43212.1.4 BJT 的的使用常识使用常识一、一、BJT的的型号型号国标国标GB249规定：规定：第一部分第一部分阿拉伯阿拉伯数字数字表表示器件示器件电极数电极数第二部分第二部分字母字母(汉拼汉拼)表示器表示器件件材料材料和极性和极性第三部分第三部分字母字母(汉拼汉拼)表示器表示器件件类型类型第四部分第四部分阿拉伯阿拉伯数字数字表表示器件示器件序号序号第五部分第五部分字母字母(汉拼汉拼)表示表示规格号规格号如硅如硅NPN型型高频小功率管高频小功率管 3 D G 110 A三三极极管管NPN型型硅硅高高频频小小功功率率序序号号规规格格号号二、二、BJT的的主要参数主要参数1.电流放大系数电流放大系数(1)共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数iC/mAuCE100 A80 A60 A40 A20 AIB=0O 2 4 6 8 4321(HFE)(2)共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数 (hFE)一般为几十一般为几十 几百几百Q大小相近大小相近可以混用可以混用表表2.1.1 3DG100 三极管三极管 值的分挡标志值的分挡标志色点色点颜色颜色红红黄黄绿绿蓝蓝白白不标色不标色 范围范围20 3030 6060 100100 150100 150 2002.极间反向饱和电流极间反向饱和电流(1)集电极集电极 基极反向饱和电流基极反向饱和电流 ICBOICBOVCC Abce(2)集电极集电极-发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流 ICEOICEOVCC AbceICEO=（1+）ICBOBJT的的主要极限参数主要极限参数1.ICM 集电极最大允许电流，超过时集电极最大允许电流，超过时 值明显降低。值明显降低。U(BR)CBO 发射极开路时发射极开路时 C、B 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。2.PCM 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PC=iC uCE。3.U(BR)CEO 基极开路时基极开路时 C、E 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。U(BR)EBO 集电极极开路时集电极极开路时 E、B 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。U(BR)CBO U(BR)CEO U(BR)EBO已知已知:ICM=20 mA,PCM=100 mW，U(BR)CEO =20 V，当当 UCE=10 V，IC mA当当 UCE=1 V，IC mA当当 IC=2 mA，UCE V 102020iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安安全全 工工 作作 区区三、三、BJT 的选管原则的选管原则1.使用时不能超过极限参数使用时不能超过极限参数（ICM ,PCM,U(BR)CEO）。2.工作在高频条件下应选用高频或超高频管工作在高频条件下应选用高频或超高频管;工作在开关条件下应选用速度足够高的开关管。工作在开关条件下应选用速度足够高的开关管。3.要求反向电流小、允许结温高且温变大时，选硅管要求反向电流小、允许结温高且温变大时，选硅管;要求导通电压低时选锗管。要求导通电压低时选锗管。4.同型号管，优先选用反向电流小的同型号管，优先选用反向电流小的。值不宜过大，值不宜过大，一般以几十一般以几十 一百左右为宜。（进口小功率管一百左右为宜。（进口小功率管 较大，较大，如如9013、9014等等 在在200以上）以上）2.2.1共发射极基本放大电路的组成共发射极基本放大电路的组成2.2.2共发射极基本放大电路的分析共发射极基本放大电路的分析2.2.3用用图解法分析动态工作情况图解法分析动态工作情况2.2共发射极基本放大电路共发射极基本放大电路2.2.4BJT 的三个的三个工作区及放大电路的工作区及放大电路的 非线性失真非线性失真2.2.5小信号模型法分析动态工作情况小信号模型法分析动态工作情况2.2.1 共发射极基本放大电路的组成共发射极基本放大电路的组成1.直流电源须满足直流电源须满足发射结正偏、集电结反偏，发射结正偏、集电结反偏，使使 BJT工作在工作在放大状态。放大状态。2.有信号输入、输出回路。有信号输入、输出回路。3.元件参数保证信号不失真放大，并满足性能元件参数保证信号不失真放大，并满足性能要求。要求。一、放大电路的组成原则一、放大电路的组成原则二、各元件的作用二、各元件的作用+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo AABBVCC(直流电源直流电源)：使发射结正偏，集电结反偏使发射结正偏，集电结反偏 向负载和各元件提供功率向负载和各元件提供功率C1、C2(耦合电容耦合电容)：隔直流、通交流隔直流、通交流RB(基极偏置电阻基极偏置电阻)：提供合适的基极电流提供合适的基极电流RC(集电极负载电阻集电极负载电阻)：将将 IC UC，使电流放大使电流放大 电压放大电压放大信号信号 ui 从从AA输入输入信号信号 uo从从BB输出输出2.2.2 共发射极放大电路的静态分析共发射极放大电路的静态分析静态静态 ui=0，电路中只有直流电源作用。电路中只有直流电源作用。静态工作点静态工作点 静态时，各极电流、电压反映在输入、静态时，各极电流、电压反映在输入、输出特性上的点，常用输出特性上的点，常用“Q”表示。表示。直流通路直流通路+VCCRcRb输入特性输入特性OiBuBE输出特性输出特性iC uCE OIB+UBE IBUBEQIC+UCE IBICUCEQ一、用估算法确定静态工作点一、用估算法确定静态工作点+VCCRcRbIB+UBE IC+UCE 取取 UBE=0.7 V(硅管硅管)0.2 V(锗管锗管)IC=IB UCE=VCC IC RC300 k 4 k 12 V =37.5例例 2.2.1 用估算法求静态工作点。用估算法求静态工作点。+VCCRcRbIB+UBE IC+UCE 300 k 4 k 12 V =37.5IC=IB=37.5 0.04 mA=1.5 mAUCE=VCC IC RC=12 1.5 mA 4 k =6 V二、用图解法确定静态工作点二、用图解法确定静态工作点RciCVCCiBAB(AB 右右)(AB左左)OuCEiCVCCVCC/RC直流负载线直流负载线斜率斜率 1/RcIBQQICQUCEQ+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo 300 k 4 k 4 k 12 VIB=40 AuCE=VCC iC RC=12 4 iC312Q1.56三、电路参数对静态工作点的影响三、电路参数对静态工作点的影响+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo uCE=VCC iC RCOuCEiCVCCVCC/RC当当 Rc不变时不变时,R b IB ，“Q”下下移；移；当当 R b不变时不变时,R c UCE ，“Q”左移。左移。2.2.3 用图解法分析动态工作情况用图解法分析动态工作情况动态动态 电路中接入电路中接入 ui 后的工作状态。电路中有直流电后的工作状态。电路中有直流电源作用形成的源作用形成的直流分量直流分量，输入电压作用形成的，输入电压作用形成的交流分量交流分量。交流通路交流通路只考虑变化的电压和电流的电路。只考虑变化的电压和电流的电路。电量的符号表示规则电量的符号表示规则A AA 主要符号；主要符号；A 下标符号。下标符号。A大写大写表示电量与时间无关表示电量与时间无关(直流、平均值、有效值直流、平均值、有效值)小写小写表示电量随时间变化表示电量随时间变化(瞬时值瞬时值)。A大写大写表示直流量或总电量表示直流量或总电量(总最大值，总瞬时值总最大值，总瞬时值)；小写小写表示交流分量。表示交流分量。总瞬时值总瞬时值直流量直流量交流有效值交流有效值tuOuBE =UBE +ube交流瞬时值交流瞬时值画交流通路的原则：画交流通路的原则：1.直流电源短路（因直流电源短路（因VCC内阻很小）。内阻很小）。2.耦合电容短路（耦合电容短路（1/j C 0）。）。+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo ui=sin t(mV)，图解分析各电压、电流值。图解分析各电压、电流值。uBE/ViB/AO0.7 VQuiOt tuBE/VO tiBIB交流负载线交流负载线uCE/ViC/mA41O23iB=10 A204050505QVCC直流负载线直流负载线VCC/RCO tiCICUCEOt tuCE/VUcemibicuceuBE/ViB/A0.7 VQuit tuBE/VtiBIBQ交流负载线交流负载线（1/RL）uCE/ViC/mA41235Q直流负载线直流负载线（1/RC）tiCICQUCEQ Qt tuCE/VUcemibicuceOOOOOO当当 ui=0 uBE=UBE iB=IB iC=IC uCE=UCE当当 ui=Uim sin t ib=Ibmsin t ic=Icmsin t uce=Ucem sin t uo=uce iB =IB +Ibmsin t iC =IC +Icmsin t uCE=UCE Ucem sin t =UCE+Ucem sin(180 t)交流负载线交流负载线方程：方程：uCE=UCE (iC IC)RL =UCE+IC RL iC RL基本共发射极基本共发射极电路的波形：电路的波形：IBuiOt iB OtuCEOtuoOt iC OtICUCEibicuceuoIB+ib+UBE+ui+UCE+uce +VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo IC+ic例例 2.2.2 在在例例 2.2.1求得静态工作点的基础上：求得静态工作点的基础上：1.画出交流画出交流负载线。负载线。2.当负载开路，交流负载线如何变化。当负载开路，交流负载线如何变化。+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo 300 k 4 k 4 k 12 V 解解 交流负载电阻：交流负载电阻：3V交流负载线交流负载线当负载开路时当负载开路时，交、交、直流负载线重合直流负载线重合2.2.4 BJT 的三个工作区域及放大电路的非线性失真的三个工作区域及放大电路的非线性失真一、一、BJT 的的三个工作区域三个工作区域iC/mAuCE/V50 A40 A30 A20 A10 AIB=0O 2 4 6 8 43211.截止区：截止区：IB 0 2.IC=ICEO 03.条件：条件：两个结反偏两个结反偏2.放大区：放大区：3.饱和区：饱和区：uCE u BEuCB=uCE u BE 0条件：条件：两个结正偏两个结正偏特点：特点：IC IB临界饱和时：临界饱和时：uCE=uBE深度饱和时：深度饱和时：0.3 V(硅管硅管)0.1 V(锗管锗管)UCE(SAT)=放大区放大区截止区截止区饱饱和和区区条件：条件：发射结正偏发射结正偏 集电结反偏集电结反偏特点：特点：水平、等间隔水平、等间隔ICEO例例 2.2.1 判断电路判断电路UI=1V、3V、5V 时，时，T的工作状态的工作状态。VBBRBB解解 利用戴维宁定理利用戴维宁定理：UI=1V：VBB=0.4 V,UBE Ibm。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBui uCEiCict OOiCOtuCEQuce交流负载线交流负载线2.“Q”过高引起饱和失真过高引起饱和失真ICS集电极临界集电极临界饱和电流饱和电流NPN 管：管：底部底部失真为饱和失真。失真为饱和失真。PNP 管：管：顶部顶部失真为饱和失真。失真为饱和失真。IBS 基极临界饱和电流。基极临界饱和电流。不接负载时，交、直流负载线重合，不接负载时，交、直流负载线重合，V CC=VCC不发生饱和失真的条件：不发生饱和失真的条件：IB+I bm IBSuCEiCt OOiCO tuCEQV CC饱和失真的本质：饱和失真的本质：负载开路时：负载开路时：接负载时：接负载时：受受 Rc 的限制，的限制，iB 增大增大，iC 不可能超过不可能超过 VCC/RC。受受 R L 的限制，的限制，iB 增大增大，iC 不可能超过不可能超过 V CC/R L。C1+RcRb+VCCC2RL+uo+iBiCTui(R L=Rc/RL)三、最大输出幅值的估算三、最大输出幅值的估算最大不失真输出电压幅值最大不失真输出电压幅值 Uomax：当当“Q”靠近截止区时，靠近截止区时，Uomax=Ucut当当“Q”靠近饱和区时，靠近饱和区时，Uomax=UsatUcut=IC RLUsat=UCE UCE(sat)估算取估算取UCE(sat)=1 V例例 2.2.4 BJT硅管，硅管，=40，求，求“Q”、Uomax。解解 (1)求求“Q”直流负载线方程：直流负载线方程：uCE=VCC iC(Rc+Rd)=12 4 iCIC=1.6 mAUCE=5.6 VRL=R c/RL=3/6=2(k)(2)求求 UomaxUCE+ICRL=5.6+3.2=8.8 V交流负载线在水平轴的截距为：交流负载线在水平轴的截距为：Uomax=3.2 V2.2.5 用小信号模型法用小信号模型法(微变等效微变等效)分析动态分析动态微变等效的依据：微变等效的依据：1.1.非线性电路经适当近似后可按线性电路对待。非线性电路经适当近似后可按线性电路对待。2.利用叠加定理，分别分析电路中交、直流成分。利用叠加定理，分别分析电路中交、直流成分。3.动态是输入信号电压在直流静态工作点的基础动态是输入信号电压在直流静态工作点的基础上，各极电流、电压的变化。上，各极电流、电压的变化。一、一、BJT 的小信号简化模型的小信号简化模型1.输入回路的模型输入回路的模型动态电阻：动态电阻：BJT内部电阻示意图内部电阻示意图becbr bbr bb 基区体基区体电阻电阻r ber be 发射结电阻发射结电阻r ere 集电区集电区体体电阻电阻r bb通常为几百欧（取通常为几百欧（取 300 ）re=r be+re r be 注意！注意！r be UBE/IB，因为因为r be是是动态电阻，而动态电阻，而式右是静态参数，式右是静态参数，不能混淆。不能混淆。2.输出回路的模型输出回路的模型BJT 小信号模型小信号模型+uce+ube ibicCBErbe Eibic ic+ube+uce BC2.输出回路的模型输出回路的模型BJT 小信号模型小信号模型+uce+ube ibicCBErbe Eibic ic+ube+uce BC注意！注意！小信号模型：小信号模型：（1）未考虑）未考虑BJT结电容的影响，故只适用于低频信号。结电容的影响，故只适用于低频信号。（2）当信号较大，但非线性失真不严重时或计算精度）当信号较大，但非线性失真不严重时或计算精度要求不高时，仍可使用。要求不高时，仍可使用。（3）只能用于放大电路的动态分析，不能用于计算静）只能用于放大电路的动态分析，不能用于计算静态工作点。态工作点。（4）适于）适于NPN和和PNP管，不必改电压、电流参考方向。管，不必改电压、电流参考方向。3.放大电路的输入、输出电阻放大电路的输入、输出电阻输入电阻：输入电阻：Ri 越越大，大，Ui 与与 Us 越接近。越接近。输出电阻：输出电阻：（1）实验法）实验法：（2）加压法求流法）加压法求流法：+URo越小带载能力越强越小带载能力越强二、用小信号模型分析共射放大电路二、用小信号模型分析共射放大电路+VCCRcC1C2RL+Rb+ui+uo AABB1.画画简化简化小信号模型电路小信号模型电路2.求求电压放大倍数电压放大倍数RL=Rc/RL3.求求输入电阻输入电阻4.求求输出电阻输出电阻Ro=RC+Uo+RbRLrbe e IcbcRCIbIcUiIi+输入输出输入输出相位相反相位相反5.源电压放大倍数源电压放大倍数+Uo+RbRLrbe e IcbcRCIbIcUiUsRsIi例例 2.2.2 BJT硅管，硅管，VCC=12 V，=40，求求：Au、Ri、Ro。+VCCRcC1C2RL+Rb +us +uo 0.6 k 3.9 k 3.9 k 300 k+RS 解解 rbe=300 +26 mV/IB=1 k =78Ro=RC=3.9 k 2.3.1温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响2.3.2射极偏置射极偏置电路电路2.3 稳定静态工作点的放大电路稳定静态工作点的放大电路 射极偏置电路射极偏置电路温度温度，输入特性曲线，输入特性曲线 温度温度 ，输出特性曲线，输出特性曲线 OT1T2 iCuCE T1iB=0T2 iB=0iB=0O2.3.1 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响1.温度对温度对ICEO 的影响的影响 温度每升高温度每升高 10 C，ICBO 约增大约增大 1 倍。倍。2.温度对温度对 的影响的影响 温度每升高温度每升高 1 C，UBE (2 2.5)mV。3.温度对温度对UBE的影响的影响 温度每升高温度每升高 1 C，(0.5 1)%。输出特性曲线间距增大。输出特性曲线间距增大。+VCCRcC1C2RLRe+Rb1Rb2RSI1I2IBUBICIE+ui+uo 2.3.2 射极偏置电路射极偏置电路一、一、稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理1.Rb1、Rb2的分压作用固定的分压作用固定UB：选用选用Rb1、Rb2 时使：时使：I1(或或 I2)IB不受不受BJT和温度变和温度变化的影响化的影响2.Re产生反映产生反映 IC变化的变化的UE，引起引起UBE变化，使变化，使 IC基本不变。基本不变。稳定稳定“Q”的原理：的原理：T IC UE UB固定固定 UBE IB IC 二、二、静态工作点的估算静态工作点的估算+VCCRcC1C2RLRe+Rb1Rb2RSI1I2IBUBICIE三、三、动态分析动态分析+VCCRcC1C2RLRe+Rb1Rb2RS+ui+uo 小信号等效电路小信号等效电路RcRb1Rb2+Ui+Uo RLIbIcIirbe IbReIc1.电压放大倍数电压放大倍数R Rc c /R/RL LAu受受 和温度变化的影响小和温度变化的影响小2.输入电阻输入电阻RiR iRb1/Rb23.输出电阻输出电阻Ro=Rc2.4.1共共集电极放大电路与静态分析集电极放大电路与静态分析2.4.2共集电极放大电路动态分析共集电极放大电路动态分析 2.4 共集电极放大电路共集电极放大电路 2.5 共基极放大电路共基极放大电路2.5.1共基极放大电路与静态分析共基极放大电路与静态分析2.5.2共基极放大电路动态分析共基极放大电路动态分析2.4 共集电极放大电路共集电极放大电路(射极输出器、射极跟随器射极输出器、射极跟随器)2.4.1 电路与静态分析电路与静态分析 IBIE+C1RS+ui ReRb+VCCC2RL+uo+usVCC=IB Rb+UBE+IE Re=IB Rb+UBE+(1+)IB ReIB=(VCC UBE)/Rb+(1+)ReIC=I BUCE=VCC IC Re2.4.2 动态分析动态分析+C1RSReRb+VCCC2RL+us交流通路交流通路+RsRb+Uo RLIbIcIiReUs小信号等效电路小信号等效电路+UsRb+Uo RLIbIcIirbe IbReRs电压放大倍数：电压放大倍数：1输入电阻：输入电阻：+RsRb+Uo RLIbIcIiReUs输出电阻：输出电阻：RbrbeReRSUs=0I+U IcIb IbIReR S=RS/RBI=IRe+Ib+Ib 特点：特点：Au 1 输入输出同相，输入输出同相，Ri 高高，Ro 低低 用途：用途：输入级，输入级，输出级，输出级，中间缓冲级中间缓冲级2.5 共基极放大电路共基极放大电路电路图电路图+VCCRcCbC2RLRe+Rb1Rb2RS +us +uo C1+ui 习惯画法习惯画法+VCCRcCbC2RLRe+Rb1Rb2RS+us+uo C1+ui 2.5.1静态分析静态分析（略）（略）交流通路交流通路RcReRS+us RL+ui+uo 小信号模型小信号模型+Uo RcReRS+Us RLrbeIoIcIeIiIb Ib+Ui 2.5.2 动态分析动态分析+Uo RcReRS+Us RLrbeIoIcIeIiIb Ib+Ui RiR iRoRo=RC特点：特点：1.Au 大小与共射电路相同。大小与共射电路相同。2.输入电阻小，输入电阻小，Aus 小。小。用途：用途：高频特性好，常用于高频电路中。高频特性好，常用于高频电路中。三、三、BJT共基极电流放大系数共基极电流放大系数 2.6.1光电三极管光电三极管2.6.2光电耦合器光电耦合器2.6 特殊三极管特殊三极管2.6.1 光光(敏敏)电三极管电三极管一、工作原理一、工作原理像光电二极管一样实现光像光电二极管一样实现光-电转换外，还能放大光电流。电转换外，还能放大光电流。有有NPN和和PNP型之分。型之分。ecc(+)e()3DU5C外型外型符号符号IC=（1+）IB =100 1000有有3AU、3DU系列系列如如3DU5C：最高工作电压最高工作电压 30 V暗电流暗电流 0.2 A光电流光电流 3 mA (1000 lx 下下)峰值波长峰值波长 900 nm二、应用举例二、应用举例1.开关电路开关电路直接驱动式，能提直接驱动式，能提供供 3 mA的的光电流。光电流。三极管三极管 T 用于放大用于放大驱动电流。驱动电流。泄流二极管泄流二极管，在继电器脱电时，在继电器脱电时，使线圈自感电动势形成放电回使线圈自感电动势形成放电回路且限幅为路且限幅为0.7V，从而使三极从而使三极管免受过大的管免受过大的uCE。2.测速电路测速电路2.6.2 光电耦合器光电耦合器一、基本原理一、基本原理+ce发光器件发光器件LED受光器件受光器件光电二极管光电二极管光电三极管光电三极管实现实现 电电-光光-电电 传输和转换传输和转换二、主要参数二、主要参数1.输入参数。输入参数。即即LED的参数的参数2.输出参数。输出参数。与光电管同，其中：与光电管同，其中：（1）光电流）光电流 指输入一定电流（指输入一定电流（10 mA），），输出接一定负载（约输出接一定负载（约 500 ）和一定电压（和一定电压（10 V）时）时输出端产生的电流。输出端产生的电流。（2）饱和压降）饱和压降 指输入一定电流（指输入一定电流（20 mA），），输出接一定电压（输出接一定电压（10 V）,调调节负载使输出达一定值节负载使输出达一定值(2 mA)时时输出端的电压时时输出端的电压(通常为通常为 0.3 V)。+ce3.传输参数传输参数（1）电流比）电流比CTR 指直流状态下，输出电流与输入电流之比。一般指直流状态下，输出电流与输入电流之比。一般 1。（2）隔离电阻）隔离电阻 RISO。指输入输出间绝缘电阻。指输入输出间绝缘电阻。（3）极间耐压）极间耐压 UISO。指发光管光电管间的绝缘耐压，一般在指发光管光电管间的绝缘耐压，一般在500 V以上。以上。三、类型、特点和用途三、类型、特点和用途分类：分类：普通光电耦合器普通光电耦合器线性光电耦合器线性光电耦合器，用作光电开关。，用作光电开关。，输出随输入成线性比例变化。，输出随输入成线性比例变化。特点：特点：抗干扰性能好、隔噪声、响应快、寿命长。抗干扰性能好、隔噪声、响应快、寿命长。用作线性传输时失真小、工作频率高；用作线性传输时失真小、工作频率高；用作光电开关时无机械触点疲劳，可靠性高。用作光电开关时无机械触点疲劳，可靠性高。用途：用途：实现电平转换、电信号电气隔离。实现电平转换、电信号电气隔离。四、应用举例四、应用举例1.计算机接口电路示意图计算机接口电路示意图计算机计算机系统系统工业工业系统系统传感传感电路电路执行执行机构机构输入输入输出输出R1R2传输线传输线线性线性光电耦合器光电耦合器功能：功能：（1）双向数据实时传输；）双向数据实时传输；（2）隔离，防止现场干扰窜入计算机；）隔离，防止现场干扰窜入计算机；（3）电平转换，适应计算机和工业系统执行机构要求。）电平转换，适应计算机和工业系统执行机构要求。2.光耦合器组成的开关电路光耦合器组成的开关电路功能：功能：（1）实现脉冲传输；）实现脉冲传输；（2）实现电平转换。）实现电平转换。低电平低电平VCC1低电平低电平高电平高电平低电平低电平高电平高电平