更新时间:2023-01-03 20:18
在实际测试中可以看到,CTR是随输入电流变化而变化的。即在输入电流较小至零输入时CTR比较小(死区),而输入电流很大时CTR也比较小(饱和区),只有在中间相当一段区域CTR随输入电流变化几乎是不变的(线性区)。这中间一段区域的CTR,一般正是手册上给出的CTR,比如你说的80%等,这段区域也正是我们要用于作线性传递的工作区。
因各种型号的光耦的设计参数不同,其线性工作区的电流是各不相同的,设计时可以查阅相应的DATASHEET 以及给出的CTR曲线图。另外说明一点,设计时光耦的最大平均输入电流不要超过给定的IF额定电流值(可靠性考虑);当然,光耦的最小平均输入电流最好也不要落到CTR曲线图给出的非线性区。
光耦输出电压Uo的公式为:Uo=CTR*Ii*Ro
式中:Ii为光耦的输入电流;Ro为光耦的负载电阻。
从式中可以看到,(在同一个负载电阻Ro下)当光耦输入电流Ii选取很小时,光耦电流传输比CTR会变小(接近死区),光耦输出电压变小,导致非线性发生。所以,只有选取光耦输入电流在合理的范围内,使得光耦电流传输比CTR为常数,这时光耦输出电压表达式才是线性的,可以满足线性传递要求。当然,如果作为脉冲传递,考虑就要简单得多了。
当输出电压保持恒定时,它等于输出电流IC与输入电流IF的百分比。他是线性光耦与普通光耦的重要区别。CTR是光耦的重要参数。普通光耦合器只能传输数字(开关)信号,不适合传输模拟信号。线性光耦合器是一种新型光电隔离器件,它能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号,使其应用领域大为拓宽。
采用一只光敏三极管的光耦合器,CTR的范围大多为20%~300%(例如4N35),而PC817则为80%~160%。达林顿型光耦(如4N30)可达100%~5000%。这表明欲获得同样的输出电流,后者只需较小的输入电流。因此CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。普通光耦的CTRIF特性曲线呈非线性,在IF较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。线性光耦的CTRIF特性曲线具有良好的线性度,特别是在传输小信号时,其交流电流传输比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值,因此它适合传输模拟电压或电流信号,能使输出与输入之间呈线性关系。