再谈光耦的上升沿和下降沿

只看该作者 · 2012-8-30 21:29

对于时序要求比较高的电路，在批量生产过程中由于光耦传输比的离散性导致的生产问题时有发生，一般的光耦传输电路如图1所示：

对于IC-REC DATA信号，我们进行简单的分析，要使单片机能够良好识别该信号，则要求该信号的低电平值为0.7V以下，也即要求光耦的后端三极管在导通情况下CE之间的压降小于0.7V，因此该光耦在导通情况下以三极管的角度来思考，要求处于饱和状态，但是光耦的处于饱和状态会引入一点我们不希望看见的改变-----上升沿和下降沿的增加，因此这两者形成了一个矛盾，你是想保证低电平的可靠呢还是想保证尽量小的延时。这个矛盾，对于单独的个体还可以通过调节电阻R191，做到最大程度的兼顾，但是如果是批量生产，光耦的传输比的离散型，那么这个电路往往就会产生问题。
今天在工作过程中，我无意看见了该电路的另一半，即图1中IC9的连接模式，在光耦的后端使用三极管的反向功能，同样达到了相同的逻辑功能，但是再仔细想想，增加了三极管是不是解决了我们在上面遇到的矛盾？选择较小的R180，可以使光耦的后端处于放大状态，同时使光耦后端的电流等于前端电路又能够保证三极管Q27基极电流不至于太小，在R194很大的取值范围内都能够使三极管Q27工作于饱和状态,从而使低电平远远小于0.7V。再来看看，这个电路是如何解决原来的矛盾的：我们依靠R180的取值，使光耦后端始终处于放大状态（有非常大的余量，即VCE远远大于0.7V）。由于光耦传输比的离散，打个比喻，从CTR为100改变到300，如此大的传输比改变，由于R180的取值较小，引起的电压改变量也很小，完全可以有VCE的减小来弥补，同时可以保证VCE仍远远大于0.7V，而处于放大状态。因此把图1改为图2，就可以解决批量生产过程中由于光耦传输比的离散型导致的生产问题。

1万 · 2012-8-31 08:31

本帖最后由 zjp8683463 于 2012-8-31 08:36 编辑

温度一变，CTR就下降，本身就处于放大状态的接收端就可能不导通了。
既然考虑的光耦的离散型，那么怎么不考虑三极管的离散型
宁愿选择合适的饱和导通，速度不会差很多。

只看该作者 · 2012-8-31 08:37

2# zjp8683463 我在主贴中的举例，在CTR值从100改变到300情况下，都可使光耦后端工作于放大状态，温度的改变引起的CTR值改变，完全不会改变光耦后端三极管的放大状态。

1万 · 2012-8-31 08:46

CTR减小，后端三极管的Vce越来越大，甚至关闭。
后面的三极管也处于深度饱和状态，本身就影响速度。

只看该作者 · 2012-8-31 09:23

4# zjp8683463 CTR值减小，光耦后端三极管VCE增大，流入三极管的基极电流减小，三极管的饱和深度减小，因此CTR值减小情况下，不会增大延时，不过从分析可知，增大CTR值，就会导致延时增加，但是三极管的延时增加，对于整体的延时的贡献，个人认为所占比重不会很大，具体数据没有概念，想请教下ZJP8683463，三极管在深度饱和状态下的延时大概是啥范围的？