光耦合器電路有許多不同的應(yīng)用，因此有許多不同的設(shè)計(jì)要求，但是光耦合器的基本設(shè)計(jì)(例如在兩個(gè)電路之間提供隔離)僅涉及為圖2所示的兩個(gè)電阻R1和R2選擇合適的電阻值。
在此示例中，顯示了一個(gè)PC817光耦合器，該光耦合器通過7414施密特逆變器門使用HCT邏輯隔離電路。輸出端的施密特逆變器具有多種功能。它可以確保輸出符合HCT電壓和電流規(guī)格，還可以為輸出提供非?？焖俚纳仙拖陆禃r(shí)間，并可以校正由以共發(fā)射極模式工作的光電晶體管引起的信號(hào)反相。每個(gè)邏輯系列(例如LSTTL或CMOS類型)可能具有不同的邏輯電壓電平以及不同的輸入和輸出電流要求，并且光耦合器可以提供一種方便的方式來連接具有不同邏輯電平的兩個(gè)電路。必需確保R1從輸入電路產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾娏魉剑哉_驅(qū)動(dòng)光耦合器的LED側(cè)，并且確保R2創(chuàng)建適當(dāng)?shù)碾妷汉碗娏魉剑酝ㄟ^逆變器為輸出電路供電。
設(shè)計(jì)光耦合器接口
光耦合器接口的主要目的是將輸入電路與輸出電路完全隔離，這通常意味著將有兩個(gè)完全獨(dú)立的電源，一個(gè)用于輸入電路，一個(gè)用于輸出。在這個(gè)簡單的示例中，輸入和輸出電源的電壓和電流能力很可能相同，因此該接口僅提供隔離，而電壓或電流水平?jīng)]有任何大的變化。
在為R1選擇合適的值時(shí)，將限流電阻的值設(shè)置為通過光耦合器中的紅外LED產(chǎn)生正確的正向電流(IF)。R2是光電晶體管的負(fù)載電阻，兩個(gè)電阻的值取決于許多因素。
電路每半部分中的電流通過電流傳輸比或CTR鏈接，這就是輸出電流與輸入電流(IC/IF)的比率，通常以百分比表示。每種光耦合器類型都有一系列CTR值，這些值在制造商的數(shù)據(jù)表中列出。CTR的值還取決于許多因素，首先是光耦合器的類型，簡單類型的CTR值可能在20%至100%之間，而特殊類型(例如使用達(dá)林頓晶體管配置的類型)它們的輸出光電晶體管的CTR值可能為數(shù)百%。此外，任何特定設(shè)備的點(diǎn)擊率都可能與該設(shè)備的典型值相差很大，最高可達(dá)+/-30%。對(duì)于不同的輸出光電晶體管集電極電壓(VC)和不同的環(huán)境溫度(TA)，制造商通常會(huì)引用一系列的CTR值。隨著LED的效率隨著時(shí)間的流逝而降低(工作1000秒鐘以上)，CTR也會(huì)隨著光耦合器的壽命而變化。小時(shí))。由于可以預(yù)期光耦合器的CTR會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低，因此通常的做法是為IF選擇一個(gè)略低于最大值的值，以便在電路的預(yù)期使用壽命內(nèi)仍能達(dá)到預(yù)期的性能。
盡管此示例描述了連接兩個(gè)HCT邏輯電路的簡單接口的設(shè)計(jì)，但此處實(shí)現(xiàn)的結(jié)果與任何其他光耦合器所需的結(jié)果之間的區(qū)別在于，僅使用適合于其他電壓和電流以及其他光耦合器的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行類似的計(jì)算。