資源描述：
《電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告 光電耦合器件在電子電路中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告9光電耦合器件在電子電路中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)課程名稱(chēng)：電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)II指導(dǎo)老師：沈連豐實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：光電耦合器件在電子電路中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型：________________同組學(xué)生姓名：__________一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理（必填）三、主要儀器設(shè)備（必填）五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理七、討論、心得一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、熟悉光耦合器件及其種類(lèi)，基本掌握常用光耦合器件的使用。2、掌握光耦合器件的常用電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換電路。要求輸入0~5V電平信號(hào)
2、，對(duì)應(yīng)輸出為0~12V的電平轉(zhuǎn)換（光耦合器輸入低電平時(shí)，光耦合器輸出低電平信號(hào)；光耦合器輸入高電平時(shí)，光耦合器輸出高電平信號(hào)）2、設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換電路。要求輸入為0~5V電平信號(hào)，對(duì)應(yīng)輸出為12~0V的電平轉(zhuǎn)換（光耦合器輸入低電平時(shí)，光耦合器輸出高電平信號(hào)；光耦合器輸入高電平時(shí)，光耦合器輸出低電平信號(hào)）3、用光耦合器TLP521設(shè)計(jì)一個(gè)報(bào)警電路。當(dāng)輸入2V時(shí)，工作電壓為12V的繼電器動(dòng)作；當(dāng)光耦合器輸入0V時(shí)，繼電器停止動(dòng)作，蜂鳴器報(bào)警實(shí)驗(yàn)原理：四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）實(shí)驗(yàn)報(bào)告在電氣測(cè)量、控制電路中
3、，光電耦合器可實(shí)現(xiàn)輸入輸出的隔離，有效地提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力；實(shí)現(xiàn)測(cè)試電路與被測(cè)試電路之間的隔離能有效的保護(hù)測(cè)試設(shè)備。光電耦合器已廣泛的應(yīng)用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離等具體電路中。根據(jù)光電耦合器輸入輸出關(guān)系可分為：非線性光電耦合器和線性光電耦合器非線性光電耦合器的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類(lèi)光電耦合器適合于開(kāi)關(guān)信號(hào)的傳輸，不適合于傳輸模擬量。常用的4N系類(lèi)光電耦合器屬于非線性光電耦合器；線性光電耦合器的電流傳輸特性曲線接近直線，并且小信號(hào)時(shí)性能較好，能以線性特性進(jìn)行
4、隔離控制。常用的線性光電耦合器是PC817系列。根據(jù)光電耦合器輸出形式可分為：a.光敏器件輸出型：光敏二極管輸出型，光敏三極管輸出型，光電池輸出型，光可控硅輸出型等。b.NPN三極管輸出型：交流輸入型，直流輸入型，互補(bǔ)輸出型等。c.達(dá)林頓三極管輸出型：交流輸入型，直流輸入型。d.邏輯門(mén)電路輸出型：門(mén)電路輸出型，施密特觸發(fā)輸出型，三態(tài)門(mén)電路輸出型等。e.功率輸出型：IGBT/MOSFET等輸出。基于非線性光電耦合器和線性光電耦合器的以上特征，其主要有如下應(yīng)用：采用光電耦合器隔離驅(qū)動(dòng)電路與微處理器間的聯(lián)系，避免一旦驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障
5、造成功率放大器中的高電平信號(hào)進(jìn)入微處理器而損壞器件，并可提高系統(tǒng)抗干擾的能力。步進(jìn)電機(jī)繞組采用達(dá)林頓管TIP142驅(qū)動(dòng)。當(dāng)控制信號(hào)輸入為高電平1時(shí)，晶體管Q1導(dǎo)通，發(fā)光二極管亮，光電耦合器A中的光敏三極管導(dǎo)通，晶體管Q2導(dǎo)通，達(dá)林頓管T導(dǎo)通，步進(jìn)電機(jī)某一相控制繞組通電。反之，當(dāng)控制信號(hào)輸入為低電平0時(shí)，晶體管Q1截止，光電耦合器A中的光敏三極管截止，晶體管Q2截止，達(dá)林頓管T截止，步進(jìn)電機(jī)某一相控制繞組不通電。D為步進(jìn)電機(jī)繞組放電二極管。微處理器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)電路中的單相電路圖Q為光電耦合器發(fā)光源驅(qū)動(dòng)晶體管，限流電阻R2可按R1
6、=(VCC-VF)/IFT計(jì)算。光電耦合器的IFT(發(fā)光源二極管觸發(fā)電流)為15mA；VF(發(fā)光源二極管的正向電壓)，可取1.2～1.4V。當(dāng)輸入控制端為高電平時(shí)，晶體管Q導(dǎo)通，光電耦合器觸發(fā)雙向晶閘管D導(dǎo)通，接通交流負(fù)載。當(dāng)雙向晶閘管接感性交流負(fù)載時(shí)，為了防止浪涌電壓損壞雙向晶閘管，在雙向晶閘管兩極間并聯(lián)一個(gè)RC阻容吸收電路。R3為雙向晶閘管的門(mén)極電阻，可提高抗干擾能力。R4為觸發(fā)功率雙向晶閘管的限流電阻，其值由交流電網(wǎng)電壓峰值及觸發(fā)器輸出端允許重復(fù)沖擊電流峰值決定，可按式：R4=VP/ITSM選取。VP為交流電路中的峰值電
7、壓，ITSM為峰值重復(fù)浪涌電流(一般可取1A)。光電耦合器驅(qū)動(dòng)雙向晶閘管電路圖驅(qū)動(dòng)電路：用光電耦合器驅(qū)動(dòng)繼電器的典型電路光電耦合器驅(qū)動(dòng)繼電器的典型電路負(fù)載短路保護(hù)電路：當(dāng)主回路電流超過(guò)額定值時(shí)，光電耦合器A中的光敏三極管導(dǎo)通，Vout端輸出低電平。在該電路中，測(cè)量回路與開(kāi)關(guān)控制電路間有效地實(shí)現(xiàn)了電隔離。負(fù)載短路保護(hù)電路信號(hào)光電隔離放大電路原理：在電子控制系統(tǒng)中，為提高控制系統(tǒng)的抗干擾性能，可以對(duì)輸入電壓信號(hào)進(jìn)行線性光隔離處理，普通光電耦合器在模擬電路中使用時(shí)，可通過(guò)非線性校正或補(bǔ)償措施，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的線性傳輸。（1）、單電源供
8、電的直流信號(hào)光電耦合放大電路由兩個(gè)采用不同單電源供電的運(yùn)算放大器LM358、一個(gè)普通的光電耦合器TLP521-2構(gòu)成的直流信號(hào)光電隔離放大電路如下圖所示。單電源供電的直流信號(hào)光電耦合放大電路電路中VDD和VCC為兩組獨(dú)立的正電源。電容器C構(gòu)成交流負(fù)反饋同路，防止自激振蕩。兩個(gè)
