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ADALM2000实验:光耦合器

2023-5-21 20:25| 发布者: 开心| 查看: 410| 评论: 0

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摘要: {本文由家电维修技术论坛小编收集整理资料}在本次实验中,将使用红外LED和NPN光电晶体管构建光耦合器。还将研究基于光耦合器的模拟隔离放大器和使用集成光耦合器的浮动电流源的工作原理。 NPN型晶体管光耦合器 背景 ...
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Directions

 
现在,将示波器通道1的1–输入移动到接地。然后,将示波器通道2的2+输入移动到光电晶体管的集电极,将示波器输入2–移动到接地。

 
配置波形发生器生成5 kHz方波,峰峰值幅度为5 V,偏移为2.5 V。两个示波器通道均应设置为每格1 V。

 
程序步骤

 
示波器通道1现在测量输入信号,示波器通道2测量输出信号。光耦合器的速度可以通过输入和输出波形之间的延迟进行表征。衡量器件速度的另一个指标是输出波形的上升和下降时间。测试光耦合器的频率响应还有一种方法:使用Scopy软件中的网络分析仪。将频率扫描范围设置为10 Hz至100 kHz。将AWG峰峰值幅度设置为2 V,AWG偏移设置为3 V,或者直流偏移作为耦合器电路的输出信号中心时的电压。

 
使用电压-电流转换器驱动LED

 
将LED置于作为电压-电流转换器的运算放大器的反馈回路中,可以大大降低LED的非线性带来的影响。

 
说明

 
调整您的无焊试验板,使其电路与图8所示的电路相似。注意,NPN光电晶体管现在配置为电流源,其集电极连接至正5 V电源Vp。这是为了表明:如何配置晶体管端子上的电压其实无关紧要。

 
 
图8.电压-电流LED驱动器。

 
硬件设置

 
配置波形发生器生成100 Hz三角波,峰峰值幅度为3 V,偏移为2.5 V。两个示波器通道均应设置为每格1 V。

 
程序步骤

 
对图5中由电阻驱动的简单电路版本执行相同的测量操作。将AWG波形切换为方波,然后测量延迟、上升和下降时间,并记录在实验报告中。将AWG波形切换为正弦波(与之前一样,1 kHz频率),再次测量谐波失真。注意调整AWG幅度和偏移,以得到和之前电路相似的输出波形。

 
 
图9.电压-电流LED驱动试验板连接。

 
 
图10.电压-电流LED驱动器示波器波形。

 
模拟隔离放大器

 
要构建线性度更高的放大器,可以使用两个匹配的光耦合器。最好在此电路中使用集成版本。

 
之前的电压-电流配置降低了LED的非线性度。如果我们在反馈回路中增加一个光电晶体管,即可降低光电晶体管的光电转换特性导致的非线性影响。

 
材料

 
●    两个NPN光耦合器(参见附录查看具体器件选项)
●    一个0.0047 μF电容(472)
●    一个470 Ω电阻

 
说明

 
在无焊试验板上构建图11所示的电路。光耦合器的实际布线可能因使用的封装类型而异(4引脚封装或6引脚封装等)。图中所示的引脚数量一般是4引脚封装的标准数量。注意参考制造商数据手册了解如何正确连接器件。

 
 
图11.单极性电压输入。

 
 
图12.双极性电压输入。

 
硬件设置

 
与之前的两种配置一样,先设置波形发生器生成100 Hz三角波,峰峰值幅度为4.8 V,偏移为2.5 V。两个示波器通道均应设置为每格1 V。

 
程序步骤

 
重复对之前两个电路版本执行的相同测量操作。将AWG波形切换为方波,然后测量延迟、上升和下降时间。将AWG波形切换为正弦波(与之前一样,1 kHz频率),再次测量谐波失真。注意调整AWG幅度和偏移,以得到与之前电路相似的输出波形。

 
问题:

 
能否说出使用光耦合器的优势?

 
能否说出光耦合器的若干实际应用?

 
您可以在 学子专区 论坛上找到答案。
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