一种实现高速通信的光耦结构制造技术

本发明专利技术提供一种实现高速通信的光耦结构，包括低速光耦和三极管；低速光耦用于实现高隔离强度，且该低速光耦包括用于接收输入端电信号而产生光电流的发光器和用于接收光电流后进行光电转换输出的受光器；三极管串接于低速光耦的输出端上，用于输出高电平信号并提升传输速度；其中，该三极管的基极与低速光耦的受光器相连，且其基极的门限电压位于由受光器的输出电压所对应最小值与最大值形成的电压范围内，三极管的集电极与预设的一工作电源相连，三极管的发射极接地。实施本发明专利技术，能同时满足高隔离强度、高速通信及低成本的要求。高速通信及低成本的要求。高速通信及低成本的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种实现高速通信的光耦结构


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种实现高速通信的光耦结构。

技术介绍

[0002]光耦主要用来作为信号隔离使用。现在市场上的光耦包括高速光耦和低速光耦；其中，高速光耦通信速度快，但是价格高，隔离强度低，在一些高电压的隔离情况下满足不了隔离需求；低速光耦隔离价格低、隔离强度大，但是通信速率较低，不能满足高速通信的要求。
[0003]因此，有必要设计一种光耦结构，能适用于高隔离强度及高速通信的场合，并且低成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种实现高速通信的光耦结构，能同时满足高隔离强度、高速通信及低成本的要求。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种实现高速通信的光耦结构，包括低速光耦和三极管；其中，
[0006]所述低速光耦用于实现高隔离强度；所述低速光耦包括用于接收输入端电信号而产生光电流的发光器和用于接收光电流后进行光电转换输出的受光器；
[0007]所述三极管串接于所述低速光耦的输出端上，用于输出高电平信号并提升传输速度；其中，所述三极管的基极与所述低速光耦的受光器相连，且其基极的门限电压位于由所述受光器的输出电压所对应最小值与最大值形成的电压范围内，所述三极管的集电极与预设的一工作电源相连，所述三极管的发射极接地。
[0008]其中，所述低速光耦的型号为PC817,电压隔离强度为5000V，通信截至频率为80KHz。
[0009]其中，所述低速光耦输出电压的信号波形为具有上升时间和下降时间的梯形波。
[0010]其中，所述上升时间为4us；所述下降时间为3us。
[0011]其中，所述三极管的型号为S9013。
[0012]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0013]本专利技术通过低速光耦实现高隔离强度，再通过三极管串接于低速光耦的输出端上输出高电平信号并提升传输速度，从而同时满足高隔离强度、高速通信及低成本的要求。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。
[0015]图1为本专利技术实施例提供的一种实现高速通信的光耦结构的电路连接图；
[0016]图2为本专利技术实施例提供的一种实现高速通信的光耦结构在应用场景中的输出电压信号波形与传统光耦的输出电压信号波形的对比图；其中，2(a)为传统光耦的输出电压信号波形图；2(b)为本专利技术的输出电压信号波形图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0018]如图1所示，为本专利技术实施例中，提出的一种实现高速通信的光耦结构，包括低速光耦1和三极管2；其中，
[0019]低速光耦1用于实现高隔离强度；低速光耦1包括用于接收输入端电信号而产生光电流的发光器和用于接收光电流后进行光电转换输出的受光器；其中，低速光耦1的型号为PC817,电压隔离强度为5000V，通信截至频率为80KHz；低速光耦1输出电压的信号波形为具有上升时间(如4us)和下降时间(如3us)的梯形波；
[0020]三极管2串接于低速光耦1的输出端上，用于输出高电平信号并提升传输速度；其中，三极管的基极与低速光耦的受光器相连，且其基极的门限电压位于由受光器的输出电压所对应最小值与最大值形成的电压范围内，三极管的集电极与预设的一工作电源(如+5V)相连，三极管的发射极接地(如GND)。其中，三极管的型号为S9013。
[0021]可以理解的是，基于三极管2的放大原理，当光耦1输出电流较小时，本专利技术的输出端即可达到拉低电平的目的，基于光耦1的输入输出的传输特性分析，当输入电压较小时，输出电压较小。因此，本专利技术最终实现在输入信号较小时，就能实现输出有效信号。
[0022]如图2所示，对本专利技术实施例中的一种实现高速通信的光耦结构的工作原理进行说明：
[0023]在图2中，光耦1实际输出电压的信号波形非矩形波，而是有上升时间和下降时间的梯形波。如果采用传统方式，光耦1输出时需要达到电平V1，然后再达到低电平后，才认为完成传递一个有效高电平信号，传递此信号需要时间为t1+t3+t5。当采用本专利技术设计时，可以让光耦1在输出电平为V2(V2<V1)时，V2输出到三极2管的基极并通过三极管2的放大作用，使得三极管2的集电极可以输出较高电平的有效信号。
[0024]当V1>V2时，同一个光耦的上升速度相同，可以推算上升时间t1>t2。同理，下降时间t5>t4。由此可知，总体可推算出图2(b)的传递时间(t2+t3+t4)小于图2(a)的传输时间，从而计算出图2(b)的传输速度大于图2(a)的传输速度。从而实现了速度的提升。
[0025]经过验证，本专利技术通信可靠，速度提升10倍以上。同时，隔离强度远远高于普通的高速光耦。
[0026]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0027]本专利技术通过低速光耦实现高隔离强度，再通过三极管串接于低速光耦的输出端上输出高电平信号并提升传输速度，从而同时满足高隔离强度、高速通信及低成本的要求。
[0028]以上所揭露的仅为本专利技术较佳实施例而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，因此依本专利技术权利要求所作的等同变化，仍属本专利技术所涵盖的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现高速通信的光耦结构，其特征在于，包括低速光耦和三极管；其中，所述低速光耦用于实现高隔离强度；所述低速光耦包括用于接收输入端电信号而产生光电流的发光器和用于接收光电流后进行光电转换输出的受光器；所述三极管串接于所述低速光耦的输出端上，用于输出高电平信号并提升传输速度；其中，所述三极管的基极与所述低速光耦的受光器相连，且其基极的门限电压位于由所述受光器的输出电压所对应最小值与最大值形成的电压范围内，所述三极管的集电极与预设的一工作电源相连，所述三极管的发射极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪松，吴立春，侯靖，郭兴林，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：