一种基于光耦的高速非线性电路制造技术

一种基于光耦的高速非线性电路，包括接在高速非线性电路输入端与开关输出电路之间的光电耦合器电路，以及在光电耦合器电路的输出端连接的信号放大电路，关键是：所述的信号放大电路包括跨阻放大电路和反相放大电路，跨阻放大电路连接在光电耦合器电路的输出端，跨阻放大电路的输出端连接反相放大电路的输入端，反相放大电路的输出端连接开关输出电路。本实用新型专利技术的有益效果是，通过对跨阻放大电路和对反相放大电路的设计，通过两级放大电路实现了光电耦合器电路输出的信号进行放大，而且电路结构简单，元器件数量较少，信号处理速度快。同时元器件种类也较少，批量化成本较低。批量化成本较低。批量化成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光耦的高速非线性电路


[0001]本技术属于电路
，涉及到一种非线性光耦电路，特别是一种可以实现高速传输的非线性光耦电路。

技术介绍

[0002]光耦起源于上世纪60年代，它的优点是输入输出之间实现了电气隔离，同时寿命长，抗干扰能力强，信号可以实现单向传输，以及对噪音隔离方面有较好的性能。随着人们在各个领域中对光耦的广发使用，人们对其性能又有了更高的要求，主要是针对光耦的传输效率问题。对于电子产品而言，小型化、速度快、质量可靠则成了发展方向。光电耦合器是将发光体和光敏元件封装在一个管壳内，发光体通电后发出光信号，光敏元件接收光信号又转换为电信号，从而实现了电
‑
光
‑
电的信号传输。一般来讲，由于进行了电与光之间的转换，最终得到的电流信号非常小，因此在后续传输过程中一般都会伴随着信号放大电路，将电流信号放大后再进行传输，但是这一过程若电路设计不合理，势必会造成信号传输的不稳定，或者由于处理速度较慢而无法达到传输要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决光耦电路后的信号放大电路处理速度问题以及电路处理稳定性问题，提供了一种基于光耦的高速非线性电路，对光耦电路后的信号放大电路进行重新设计。
[0004]本技术采用的技术方案是，一种基于光耦的高速非线性电路，包括接在高速非线性电路输入端与开关输出电路之间的光电耦合器电路，以及在光电耦合器电路的输出端连接的信号放大电路，关键是：所述的信号放大电路包括跨阻放大电路和反相放大电路，跨阻放大电路连接在光电耦合器电路的输出端，跨阻放大电路的输出端连接反相放大电路的输入端，反相放大电路的输出端连接开关输出电路。
[0005]在开关输出电路输入端还设置有使能控制电路，使能控制电路的输出端与反相放大电路的输出端同时连接开关输出电路的输入端。
[0006]所述的跨阻放大电路包括第一三极管、第二三极管，和外围配套电阻，第一三极管的基极连接光电耦合器电路的输出端，第一三极管的集电极连接第一电阻至电源，第一三极管的发射极接地，光电耦合器电路的输出端连接第一分压电阻入地，第二三极管的基极连接第一三极管的集电极，第二三极管的发射极连接第三电阻入地，第二三极管的集电极连接电源，第一分压电阻，的分压点作为跨阻放大电路的输出端。
[0007]所述的反相放大电路包括第三三极管、第四三极管，和外围配套电阻，第三三极管的基极通过第四电阻连接在跨阻放大电路的输出端，第三三极管的集电极连接第五电阻至电源，第三三极管的发射极接地，第四电阻连接第二分压电阻、入地，第四三极管的基极连接第三三极管的集电极，第四三极管的发射极连接第七电阻入地，第四三极管的集电极连接电源，第二分压电阻、的分压点作为反相放大电路的输出端。
[0008]所述的使能控制电路包括第五三极管、第六三极管，和外围配套电阻，第五三极管的基极作为手动使能信号的输入端，第五三极管的集电极连接第八电阻至电源，第六三极管的基极连接第五三极管的集电极，第六三极管的集电极连接第九电阻至电源，第五三极管和第六三极管的发射极共同入地，第六三极管的集电极作为使能控制电路的输出端。
[0009]所述的开关输出电路包括第七三极管和第十电阻，第七三极管的基极连接反相放大电路的输出端，第七三极管的发射极入地，第七三极管的集电极连接第十电阻至电源，第七三极管的集电极作为高速非线性电路的输出端。
[0010]所述的光电耦合器电路是由发光二极管和光敏三极管组成的光电耦合器。
[0011]所述的第七三极管采用肖特基钳位三极管。
[0012]本技术的有益效果是，通过对跨阻放大电路和对反相放大电路的设计，通过两级放大电路实现了光电耦合器电路输出的信号进行放大，而且电路结构简单，元器件数量较少，信号处理速度快。同时元器件种类也较少，批量化成本较低。
附图说明
[0013]图1是本技术的电路原理框图。
[0014]图2是本技术的具体电路实施例示意图。
[0015]附图中，1是光电耦合器电路，2是跨阻放大电路，3是反相放大电路，4是使能控制电路，5是开关输出电路，电路实施例示意图中，R1是第一电阻，R2是第二电阻，R3是第三电阻，R4是第四电阻，R5是第五电阻，R6是第六电阻，R7是第七电阻，R8是第八电阻，R9是第九电阻，R10是第十电阻，其中R2、R3组成第一分压电阻，R6、R7组成第二分压电阻，Q1是第一三极管，Q2是第二三极管，Q3是第三三极管，Q4是第四三极管，Q5是第五三极管，Q6是第六三极管，Q7为第七三极管，U为光耦，Vin代表整个电路的输入端，Vout代表整个电路的输出端，Ve代表整个电路的使能控制端。
具体实施方式
[0016]下面通过具体实施例来对本专利技术进行进一步阐述。
[0017]参看图1，一种基于光耦的高速非线性电路，包括接在高速非线性电路输入端与开关输出电路5之间的光电耦合器电路1，以及在光电耦合器电路1的输出端连接的信号放大电路，关键是：所述的信号放大电路包括跨阻放大电路2和反相放大电路3，跨阻放大电路2连接在光电耦合器电路1的输出端，跨阻放大电路2的输出端连接反相放大电路3的输入端，反相放大电路3的输出端连接开关输出电路5。
[0018]在开关输出电路5输入端还设置有使能控制电路4，使能控制电路4的输出端与反相放大电路3的输出端同时连接开关输出电路5的输入端。
[0019]本技术的电路工作原理是：跨阻放大电路2接收到光电耦合器电路1的电流后转换为电压信号，将电流信号转换为电压信号本身就是一次信号放大过程，但此时的电压不足以驱动输出端的器件，然后给到反相放大电路3，反相放大电路3再一次放大了电压信号，通过配合使能控制电路4的使能输入信号Ve，使得直流增益可以达到20.5dB，进而使开关输出电路5导通，输出了需要传输的信号。
[0020]如果不设置使能控制电路4，也能够实现信号传输速度快的效果，因为使能控制电
路4相当于人为给增加了一个开关，想开时开，而关闭时又不会受到光电耦合器电路2的影响，也就相当于默认了使能控制电路4的电平始终为高电平，即光电耦合器电路1导通，Vout输出低电平，光电耦合器电路1关闭，Vout输出高电平。而增加了使能控制电路4后，光电耦合器电路1和使能控制电路4的条件均满足后，Vout输出低电平，否则，Vout输出高电平。因此使能控制电路4的加入实现了时序控制，根据脉冲的调制使得信号传输更加精确，更加稳定。
[0021]参看图2，给出一套电路原理图设计方案。
[0022]跨阻放大电路2包括第一三极管Q1、第二三极管Q2，和外围配套电阻，第一三极管Q1的基极连接光电耦合器电路1的输出端，第一三极管Q1的集电极连接第一电阻R1至电源Vcc，第一三极管Q1的发射极接地，光电耦合器电路1的输出端连接第一分压电阻R2，R3入地，第二三极管Q2的基极连接第一三极管Q1的集电极，第二三极管Q2的发射极连接第三电阻R3入地，第二三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光耦的高速非线性电路，包括接在高速非线性电路输入端与开关输出电路(5)之间的光电耦合器电路(1)，以及在光电耦合器电路(1)的输出端连接的信号放大电路，其特征在于：所述的信号放大电路包括跨阻放大电路(2)和反相放大电路(3)，跨阻放大电路(2)连接在光电耦合器电路(1)的输出端，跨阻放大电路(2)的输出端连接反相放大电路(3)的输入端，反相放大电路(3)的输出端连接开关输出电路(5)。2.根据权利要求1所述的一种基于光耦的高速非线性电路，其特征在于：在开关输出电路(5)输入端还设置有使能控制电路(4)，使能控制电路(4)的输出端与反相放大电路(3)的输出端同时连接开关输出电路(5)的输入端。3.根据权利要求1所述的一种基于光耦的高速非线性电路，其特征在于：所述的跨阻放大电路(2)包括第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)，和外围配套电阻，第一三极管(Q1)的基极连接光电耦合器电路(1)的输出端，第一三极管(Q1)的集电极连接第一电阻(R1)至电源(Vcc)，第一三极管(Q1)的发射极接地，光电耦合器电路(1)的输出端连接第一分压电阻(R2，R3)入地，第二三极管(Q2)的基极连接第一三极管(Q1)的集电极，第二三极管(Q2)的发射极连接第三电阻(R3)入地，第二三极管(Q2)的集电极连接电源(Vcc)，第一分压电阻(R2，R3)的分压点作为跨阻放大电路(2)的输出端。4.根据权利要求1所述的一种基于光耦的高速非线性电路，其特征在于：所述的反相放大电路(3)包括第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)，和外围配套电阻，第三三极管(Q3)的基极通过第四电阻(R4)连接在跨阻放大电路(2)的输出端，第三三极管(Q3)的集电...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾汉玉，王泽山，黄旭超，蔡毅，
申请(专利权)人：宁波群芯微电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：