RS485光耦应用电路图

几种常用的光耦反馈电路应用

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在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。而且在很多场合下，由于对光耦的工作原理理解不够深入，光耦接法混乱，往往导致电路不能正常工作。本研究将详细分析光耦工作原理，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。 1 常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。通常选择TL431结合TLP521进行反馈。这时，TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压误差放大器，所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。常见的光耦反馈第1种接法，如图1所示。图中，Vo为输出电压，Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差放大器输出脚，或者把PWM 芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式，com信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地，右边的地为芯片供电电压地，两者之间用光耦隔离。图1所示接法的工作原理如下：当输出电压升高时，TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升，3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降，光耦TLP 521的原边电流If增大，光耦的另一端输出电流Ic增大，电阻R4上的电压降增大，com 引脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压降低时，调节过程类似。常见的第2种接法，如图2所示。与第1种接法不同的是，该接法中光耦的第4脚直接接到芯片的误差放大器输出端，而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反相端电位的形式，利用运放的一种特性——当运放输出电流过大(超过运放电流输出能力)时，运放的输出电压值将下降，输出电流越大，输出电压下降越多。因此，采用这种接法的电路，一定要把PWM 芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上，且必须是同向

RS-232C、RS-422、RS-485串口引脚定义

RS-232C、RS-422、RS-485串口引脚定义从前面的内容中，知道了串口外形，就可以继续了解其每个引脚的定义，这是做线的基础。无论是RS-232C、RS-422，还是RS-485，串口接口的外形、尺寸都是相同的，部件间可以通用互换，但其引脚的定义却各不相同，因此要了解串口做线，首先要知道串口各引脚的定义。观察一个标准的串口，会发现串口无论是9针的标准串口物理外形（如图3.4所示），还是25针串口物理外形（如图3.6所示），如果横着看，都显示两排引脚。除了两排引脚这一特征之外，还有就是无论是公头，还是母头，两个引脚的外围呈现一边大、一边小的“等腰梯形”的形状（俗称“D形”）。9针引脚中，大的一边有5个引脚，小的一边有4个引脚。本章除非专门说明，否则所有引脚线序都是指串口外侧的线序，各引脚编号及意义如图3.40所示。根据图3.40的引脚顺序号，如果是作为RS-232C接口，则各引脚定义如表3.2所示。表3.2 RS-232C引脚意义表各引脚的电气特性为：在TxD和RxD上，逻辑“1”为-3V~-15V；逻辑“0”为+3V~+15V。在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上，信号有效为+3V~+15V；信号无效为-3V~-15V。对于数据信号，逻辑“1”为低于-3V，逻辑“0”为高于+3V；对于控制信号，接通ON为低于-3V；断开OFF为高于+3V；-3V~+3V、低于-15V、高于+15V都表示电压无意义。作为RS-232C接口，其各引脚由标准文档进行定义，所以也可以称为“标准引脚定义”。而作为RS-422和RS-485接口，则没有“标准”引脚定义的说法，因为RS-422和RS-485连通常的标准接口也没有，具体采用什么接口，接口中使用哪些引脚，完全取决于设备设计生产商自己的定义。不过，作为RS-422和RS-485标准本身，定义了按照这两个标准进行通信时，所必须提供的信号线，

双向可控硅及触发电路

双向可控硅及其触发电路双向可控硅是一种功率半导体器件，也称双向晶闸管，在单片机控制系统中，可作为功率驱动器件，由于双向可控硅没有反向耐压问题，控制电路简单，因此特别适合做交流无触点开关使用。双向可控硅接通的一般都是一些功率较大的用电器，且连接在强电网络中，其触发电路的抗干扰问题很重要，通常都是通过光电耦合器将单片机控制系统中的触发信号加载到可控硅的控制极。为减小驱动功率和可控硅触发时产生的干扰，交流电路双向可控硅的触发常采用过零触发电路。（过零触发是指在电压为零或零附近的瞬间接通，由于采用过零触发，因此需要正弦交流电过零检测电路）双向可控硅分为三象限、四象限可控硅，四象限可控硅其导通条件如下图：总的来说导通的条件就是：G极与T1之间存在一个足够的电压时并能够提供足够的导通电流就可以使可控硅导通，这个电压可以是正、负，和T1、T2之间的电流方向也没有关系。因为双向可控硅可以双向导通，所以没有正极负极，但是有T1、T2之分再看看BT134-600E的简介：（飞利浦公司的，双向四象限可控硅，最大电流4A）

推荐电路：为了提高效率，使触发脉冲与交流电压同步，要求每隔半个交流电的周期输出一个触发脉冲，且触发脉冲电压应大于4V ，脉冲宽度应大于20us.图中BT 为变压器，TPL521 - 2 为光电耦合器，起隔离作用。当正弦交流电压接近零时，光电耦合器的两个发光二极管截止，三极管T1基极的偏置电阻电位使之导通，产生负脉冲信号，T1的输出端接到单片机80C51 的外部中断0 的输入引脚，以引起中断。在中断服务子程序中使用定时器累计移相时间，然后发出双向可控硅的同步触发信号。过零检测电路A、B 两点电压输出波形如图2 所示。

RS232转485

Rs232转Rs485接线图时间:2010-04-15来源:本站整理作者:电路图之家 RS232 TO RS485 连接口电路图介绍： 1、15 PIN公接头第5脚、第6脚为，I/O E、I/O F；第12脚、第13脚为，+5V Out、Ground。 2、9 PIN母插头第3脚、第4脚为，RS-485B、RS-485A；第5脚、第9脚为Ground、+5V。 3、将电阻依上图接至最后一颗装置之接头上(焊接电阻时，请勿直接焊在接头上)。 4、使用RS485联机时，需先使用RS232通讯至马达，写入以下程序方可执行 RS485联机功能，程序代码如下： SADDR1 OCHN(RS4,1,N,9600,1,8,C) END 最后再搭配RS-232 转RS-485转换器即可通讯。 RS232和RS485有什么区别吗？有区别的，RS-232是全双工的是可以支持同时双向通信，但是只能支持点对点通信，而RS-485是半双工的，但是可以支持点对多点通信。485存在一个仲裁的机制，其中的区别，我复制一个我原先的一个回答给你吧。

这个是根据协议来的，485总线设备是带有地址码的，打个比方吧，232串口通信就是两个人通过电话进行通信，肯定只能点对点，而485则是教室里面一个老师和很多个学生交谈，当老师（主控设备）点名（即轮询到某个485地址码）要求某个学生（从设备）回答问题，这个学生如果没有翘课（从设备故障或者通信故障）的话，就应答站起来回答问题。在老师点名，学生答问的过程中，都是只有一个人发言，因为485总线有这样的仲裁机制，所以才可以实现点到多点的通信，而232的则没有这个机制，所以不行。不知道这样是否清楚。如果想了解详细的情况，有485，232上的疑问，可以给邮件：szhaiwangxing@https://www.360docs.net/doc/6e68038.html,

串口RS232__485的9针引脚定义

RS485接口定义 rs485有两种，一种是半双工模式，只有DATA+和DATA-两线，另一种是全双工模式，有四线传输信号：T＋，T－，R＋，R-。全双工模式时可认为是rs422。 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-)、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、 A 、 B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为(只接收不发送): "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 具体还要根据厂家的使用信号针脚而定，有的使用了RTS或DTR 等针脚的485信号 DB9(RS485)接口针脚定义１脚为数据Ａ，２脚为数据Ｂ，５脚为地。

RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于： RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的，所以可以同时收和发（全双工）。RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发（半双工）。 * 能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A，将RS-422的Z-B短

接作为RS-485的B呢？回答：不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。 RS-485（或 RS-422）通信建议一定要接地线，因为 RS-485（或 RS-422）通信要求通信双方的地电位差小于 1V。即：半双工通信接 3 根线（+A、—B、地），全双工通信接 5 根线（+发、—发、+收、—收、地）。为了安全起见，建议通信机器的外壳接大地。接线及引脚分配 RS-485的+A接对方的+A、—B接对方的—B、GND(地)接对方的 GND(地)。 RS-422 的接线原则：“+发”接对方的“+收”、“—发”接对方的“—收”、“+收”接对方的“+ 发”、“—收”接对方的“—发”、GND(地)接对方的 GND(地)。一定要将GND（地）线接到对方的GND（地），除非确保通信双方都已经良好共地。

光耦使用技巧

光耦使用技巧光电耦合器(简称光耦)，是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器，其内部结构如图1 a所示。光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递，输入与输出在电气上完全隔离，具有抗干扰性能强的特点。对于既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分的工业应用测控系统，采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离，达到抗干扰目的。但是，使用光耦隔离需要考虑以下几个问题： ①光耦直接用于隔离传输模拟量时，要考虑光耦的非线性问题； ②光耦隔离传输数字量时，要考虑光耦的响应速度问题； ③如果输出有功率要求的话，还得考虑光耦的功率接口设计问题。 1 光电耦合器非线性的克服光电耦合器的输入端是发光二极管，因此，它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示，如图1b所示；输出端是光敏三极管，因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性，如图1c所示。由图可见，光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。图1 光电耦合器结构及输入、输出特性解决方法之一，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器，T1和T2，以及2个射极跟随器A1和A2组成，如图2所示。如果T1和T2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，即K1(I1)=K2 (I1)，则放大器的电压增益G=Uo/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R 2。由此可见，利用T1和T2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。

RS485总线接口引脚定义及说明

RS485总线标准是工业中（考勤，监控，数据采集系统）使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达32个节点的网络；最大传输距离1200m，支持1200 m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有两根线很简单。 RS485通信网络接口是一种总线式的结构，上位机（以个人电脑为例）和下位机（以51系列单片机为例）都挂在通信总线上，RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为: "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 一般rs485协议的接头没有固定的标准，可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同，但是官方一般都会提供产品说明书，用户可以查阅相关 rs485管脚图定义或者引脚图上图中rs232转rs485电路中hin232（max232可以起到同样的作用但是要贵一点）起到转

换pc端rs232接口电平的作用，然后把信号由max485这个芯片转换成485电平由AB两根线输出，如果接上双绞线信号rs485总线接口的信号的通信距离至少是1千米远。

光耦合器的作用及其电路

光耦合器的作用及其电路摘要线性光耦合器是目前国际上正推广应用的一种新型光电隔离器件。文中介绍其性能特点、产品分类，以及它在单片开关电源中的应用。关键词光耦合器线性电流传输比通信单片开关电源光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。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。近年来问世的线性光耦合器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。 1 光耦合器的类型及性能特点 1.1 光耦合器的类型光耦合器有双列直插式、管式、光导纤维式等多种封装形式，其种类达数十种。光耦合器的分类及内部电路如图1所示。图中是8种典型产品的型号：(a)通用型(无基极引线)； (b)通用型(有基极引线)；(c)达林顿型；(d)高速型；(e)光集成电路；(f)光纤型；(g)光敏晶闸管型；(h)光敏场效应管型。 1.2 光耦合器的性能特点光耦合器的主要优点是单向传输信号，输入端与输出端完全实现了电气隔离，抗干扰能力强，使用寿命长，传输效率高。它广泛用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电路、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。 1.3 光耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(s at)。此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。常用参数：正向压降VF：二极管通过的正向电流为规定值时，正负极之间所产生的电压降。正向电流IF：在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。反向电流IR：在被测管两端加规定反向工作电压VR时，二极管中流过的电流。反向击穿电压VBR：：被测管通过的反向电流IR为规定值时，在两极间所产生的电压降。结电容CJ：在规定偏压下，被测管两端的电容值。反向击穿电压V(BR)CEO：发光二极管开路，集电极电流IC为规定值，集电极与发射集间的电压降。输出饱和压降VCE(sat)：发光二极管工作电流IF和集电极电流IC为规定值时，并保持I C/IF≤CTRmin时（CTRmin在被测管技术条件中规定）集电极与发射极之间的电压降。

光耦的工作原理

光耦的工作原理耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。光耦的优点光耦合器的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。光耦的种类光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N2 5 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。光耦的作用

(整理)常见光耦电路

常见光耦电路光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强．无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点，因而在各种电子设备上得到广泛的应用．光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中．下面介绍最常见的应用电路． 1.组成开关电路图1电路中，当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q1 2间的电阻变小，相当于开关“接通”．该电路因Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态．同理，图2电路中，因无信号(Ui为低电平)时，开关导通，故为低电平导通状态．

2．组成逻辑电路图3电路为“与门”逻辑电路。其逻辑表达式为P=A．B.图中两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平A=1、B=1时，输出P=1．同理，还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路． 3．组成隔离耦合电路电路如图4所示．这是一个典型的交流耦合放大电路．适当选取发光回路限流电阻Rl，使B4的电流传输比为一常数，即可保证该电路的线性放大作用。 4．组成高压稳压电路

电路如图5所示．驱动管需采用耐压较高的晶体管(图中驱动管为3DG27)。当输出电压增大时，V55 的偏压增加，B5中发光二极管的正向电流增大，使光敏管极间电压减小，调整管be结偏压降低而内阻增大，使输出电压降低，而保持输出电压的稳定． 5.组成门厅照明灯自动控制电路电路如图6所示。A是四组模拟电子开关（S1~S4）：S1，S2，S3并联（可增加驱动功率及抗干扰能力）用于延时电路，当其接通电源后经R4，B6驱动双向可控硅VT，VT直接控制门厅照明灯H；S4与外接光敏电阻Rl等构成环境光线检测电路。当门关闭时，安装在门框上的常闭型干簧管KD受到门上磁铁作用，其触点断开，S1，S2，S3处于数据

RS232转换器接线图及注意事项

RS232转换器接线图及注意事项时间: 2012-07-26 15:22:33 来源: 深圳市宇泰科技有限公司——全球领先智能通讯解决方案提供商！目前RS232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准(如rs232转换器)。在数据通信领域中包括各种终端和计算机端口在内的设备称作数据终端设备，即DTE。与之相比，调制解调器和其他通信设备，则称作数据通信设备，即DCE。

RS232C串口通信接线方法一般情况下，接口电路经常使用的有7条信号线，连接方法如下： GND------------GND TXD------------RXD RXD------------TXD RTS------------CTS CTS------------RTS DTR------------DSR DSR------------DTR 如果是三线制的RS232通信，只接GND、RXD、TXD即可。上面是对微机标准串行口而言的,还有许多非标准设备,如接收GPS数据或电子罗盘数据,只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连,彼些交叉,信号地对应相接,就能百战百胜。串口调试中要注意的几点： 1、不同编码机制不能混接,如RS232C不能直接与RS422接口相连,必须通过宇泰的RS232/RS485/RS422转换器才能连接; 2、线路焊接要牢固,不然程序没问题,却因为接线问题误事; 3、串口调试时,准备一个好用的调试工具,如串口调试助手、串口精灵等,有事半功倍之效果;强烈建议不要带电插拨串口,插拨时至少有一端是断电的,否则串口易损坏。 RS232是最通常的用处是连接到一个MODEM，其他拥有RS232接口的设备包括打印机、数据采集模块、测试装置和控制回路。它具有以下优点： (1) 它是无处不在的，每一台PC机都有一个或者更多的。 (2) 在微控制器中，接口芯片使得将一个5V串口转换成RS-232变的更容易。 (3) 连接距离可以达到50到100ft，大多数的外设接口都不会用于太长的距离。 (4) 对于一个双向选择，只需要3条导线。一个并行连接器一般需要8条数据线，两条或者更多的控制信号线和几根接地线。同时RS232也存在着一些缺点：

基于Multisim光耦隔离放大电路课程设计

沈阳工程学院课程设计设计题目：隔离放大电路系别自动控制工程系班级测控本091 学生姓名庄国庆学号 2009308126 指导教师黄硕职称讲师起止日期：2011年 5月 9日起——至 2011年 5月 13日止

沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：光耦隔离放大电路系别自控系班级测控本091 学生姓名庄国庆学号 2009308126 指导教师黄硕职称讲师课程设计进行地点：任务下达时间： 2011年 5 月 9 日起止日期：2011年 5月 9 日起——至 2011年 5 月 13日止教研室主任 2011 年月日批准

隔离放大电路的设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的：（1）掌握隔离放大电路的构成，原理与设计方法；（2）熟悉模拟元件的选择，使用方法。 1.2基本要求：（1）输入信号为方波，幅度1V，频率100Hz～40kHz；（2）采用适当的隔离设备不影响信号提供者; （3）输出信号上升及下降时间占有方波周期的5%以下；（4）输出信号幅度不低于3V。 1.3发挥部分： <100μs；（1）t pd （2）幅度分段可调；（3）其他。 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，文字中的小图需打印。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A3，附录中的大图可以手绘，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。 3 时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注 1 2010.5.24 讲解主要设计内容，学生根据任务书做出原始框图打分 2 2010.5.25 检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误打分 3 2010.5.26 检查逻辑图并指出错误及纠正；讲解接线图绘制及报告书写打分 4 2010.5.27 继续修正逻辑图，指导接线图绘制方法，布置答辩打分 5 2010.5.28 答辩、写报告打分

RS232转RS485

第一章基于485总线灌溉系统的简介这个设计运用到了上位机即PC机，下位机即单片机，RS-232，RS-485总线，电磁阀，湿度传感器等。利用RS-485总线的可远距离传输特性对各个灌溉区进行监控并分析，接着发出相应的指令，是否需要开启电磁阀进行灌溉。总的结构框如下：系统框图

1.1 上位机（PC机）上位机，一般是指集中控制系统中的PC机。上位机（PC机）主要用来发出操作指令和显示结果数据，除了这些之外，它还可以用来浏览、删除、存储数据并分析数据。上位机一般分为通讯模块、存储模块、数据模块。通讯模块一般用于PC机的接受数据与给下位机传递指令；存储模块用于对一些数据的存储，便于对以后的浏览、删除、总结画曲线图；数据模块一般用于对下位机传上来的数据与标准数据进行对比，并作出判断，进一步地把指令传给下位机，接着下位机执行该指令。 1.2 电平转换电路单片机与微机之间以RS-232通讯最为常见，微机对外的两个串口COM1、COM2都是专门为RS-232通信设置的。虽然RS-232的通信方式比较方便，但它也有一些缺点。例如，RS-232只能进行短距离的通信，推出为10米左右。并且抗干扰能力不是很理想。而RS-485与RS-232相比有很多优点，首先，它的通信距离比前者远得多，通常可以达到数百米甚至千米以上，而且还可以实现多点通信方式，从而建立一个小范围的局域网，因而更有使用价值。并且它采用差模信号传输方式，与地电平关系不大，因而它的抗干扰能力远比前者强多了。所以需要满足各方面的需要，我们就设计一个RS-232转RS-485的电平转化电路。 1.3 下位机下位机，一般用来监测考察对象和执行上位机的操作指令。在这里我们用8051单片机作为该设计题目的下位机。考察对象即为土壤的湿度；下位机控制的设备为电磁阀。下位机一般分为通讯模块、执行模块。通讯模块一般用于传递给上位机数据并接收上位机的操作指令；

光电耦合器的发展及应用(精)

光电耦合器的发展及应用摘要：半导体光电耦合器现已发展成为一类特殊的半导体隔离器件。它体积小、寿命长、无触点、抗干扰、能隔离，并具有单向信号传输和容量连接等功能。文中介绍了光电耦合器的典型结构和特点以及国内外的发展现状，最后给出了半导体电隔离耦合器件的多种应用电路实例。关键词：发光器件光接收器件输入输出光电耦合器随着半导体技术和光电子学的发展，一种能有效地隔离噪音和抑制干扰的新型半导体器件——光电耦合器于1966年问世了。光电耦合器的优点是体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、能隔离噪音、工作温度宽，输入输出之间电绝缘，单向传输信号及逻辑电路易连接等。光电耦合器按光接收器件可分为有硅光敏器件（光敏二极管、雪崩型光敏二极管、PIN 光敏二极管、光敏三极管等）、光敏可控硅和光敏集成电路。把不同的发光器件和各种光接收器组合起来，就可构成几百个品种系列的光电耦合器，因而，该器件已成为一类独特的半导体器件。其中光敏二极管加放大器类的光电耦合器随着近年来信息处理的数字化、高速化以及仪器的系统化和网络化的发展，其需求量不断增加。 1 光电耦合器的结构特点光电耦合器的主要结构是把发光器件和光接收器件组装在一个密闭的管壳内，然后利用发光器件的管脚作输入端，而把光接收器的管脚作为输出端。当在输入端加电信号时，发光器件发光。这样，光接收器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出。从而实现了以“光”为媒介的电信号传输，而器件的输入和输出两端在电气上是绝缘的。这样就构成了一种中间通过光传输信号的新型半导体电子器件。光电耦合器的封装形式一般有管形、双列直插式和光导纤维连接三种。图1是三种系列的光电耦合器电路图。光电耦合的主要特点如下： ●输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻一般都大于10 10Ω，耐压一般可超过1kV，有的甚至可以达到10kV以上。

光耦MOC3041的接法例子

“MOC3041”的应用图2是用双向可控硅的云台控制单路电路图。图中的光耦MOC3041是用来隔离可控硅上的交流高压和直流低压控制信号的。其输出用来触发双向可控硅，选用ST Microelectronics公司的T4系列，内部集成有缓冲续流电路，不用在双向可控硅两端并联RC吸收电路，可以直接触发，电路设计比较简单。 P1.0通过可控硅、交流接触器、过流保护器和断相保护器控制电机，图中仅给出带过零触发的双向晶闸管触发电路。MOC3041为光耦合双向可控硅驱动器，输入端驱动电流为15mA，适用于220V交流电路。

1、MOC3041的工作电流仅十余个毫安，直接驱动20瓦的功率非常勉强，不敢保证长时间工作不会烧坏，应该让3041驱动97A6的可控硅，再用可控硅驱动电磁阀。 2、实践证明，51单片机驱动PNP管的时候，在工作条件接近临界点的时候，会出现关不断的现象，其原因在于：（1）端口的高电平并不是严格的Vcc电压，而是比Vcc略低，这种略低的电压足以形成给Q1一个很小的偏置电压Vbe，虽然该电压远小于0.7V，但经过三极管放大后，却能够造成Q1集电极有极小的电流存在，尽管该电流不足以导致LED发出用肉眼能看到的亮光，但是在密封的光耦合器内，却能够导致光耦

合区工作；（2）PNP管要比NPN极管有更大的穿透电流，即：在基极B完全断开的情况下，集电极仍然有极小的电流存在。综合以上两点，该电路的设计是存在缺欠的，改进方法如下： 1、MOC3041与气阀之间加入一个可控硅（必须） 2、建议改用NPN管驱动，如果必须要用PNP 管，就应该在B和E之间接一个10K左右的电阻；或者在发射极串入一个二极管，以起到钳位作用，即保证PNP管能可*关断；或者干脆将耦合器的1和2脚改接在发射极，并让集电极通过电阻接地。 1、不推荐用3041直接驱动电磁阀，加一个可控硅非常有必要。 2、用单片机直接驱动3041是可以的。 3、用2K电阻能可*驱动，因为内部的光耦合几乎是100%的耦合，只要微弱发光即可。例2 交流接触器C 由双向晶闸管KS 驱动。光电耦合器MOC3041 的作用是触发双向晶闸管

光耦隔离电路(参考提供)

光耦电路设计目录简介： (2) 输入电路（原边） (2) 输出电路（副边） (6) 电流传输比： (7) 延时： (9)

简介：外部信号可能是电压、电流或开关触点，直接接入电路可能会引起瞬时高压、过压、接触点抖动等。因此在外部信号输入之前，须经过转换、保护、滤波、隔离等措施。对小功率信号处理时: 通常简单采用RC 积分滤波或再添加门电路；而在对大功率信号处理时：输入与内部电路电压或电源电压的压差较大，常常采用光电耦合器来隔离。使用光耦设计隔离电路时，特别要注意电流传输比的降额，驱动电流关断和开通的大小，与延迟相关的负载大小及开关速率。在进行光耦输入电路设计时，是以光耦为中心的输入电路与输出电路（即原边与副边的电路），光耦的工作原理就是输入端输入信号V in ，光耦原边二极管发光使得光耦副边的光敏三极管导通，三极管导通形成回路产生相应信号（电压或者电流），这样就实现传递信号的目的。在进行光耦输出电路设计时，计算公式与输入部分相同，同时需关注电平匹配、阻抗匹配、驱动功率、负载类型和大小。以下针对光耦输入电路设计为例。输入电路（原边）：针对于光耦原边的电路设计，如图1 ，就是设计发光二级管的驱动电路。因此须首先要了解光耦的原边电流I F 和二极管的导通压降V F 等相关信息。根据必要的信息来设计LED 驱动电路，和通常的数字输入电路一样，输入端需要添加限流电阻对二极管起保护作用。而这个电阻的阻值则是此处的关键，对于图1的限流电阻R 的阻值可以根据下面的公式计算： ……………………… ① 波。并且RC 电路的延迟特性也可以达到测试边沿，产生硬件死区、消除抖动等图1 LED 驱动电路

RS485接线的正确原理图

RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理？RS422 是什么？ RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线 RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下。 RS232通讯的基础知识： RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的是9600 bps，常见的还有1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。

过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用

过零触发双硅输出光耦-MOC3061的应用晶闸管的触发方式有移相触发和过零触发两种。常用的触发电路与主回路之间由于有电的联系，易受电网电压的波动和电源波形畸变的影响，为解决同步问题，往往又使电路较为复杂。MOTOROLA公司生产的MOC3021-3081器件可以很好地解决这些问题。该器件用于触发晶闸管，具有价格低廉、触发电路简单可靠的特点。下面以MOC3061为例介绍其工作原理和应用。一、内部结构及主要性能参数图1 MOC3061的内部结构及管脚排列见图1，它采用双列直插6脚封装。主要性能参数：可靠触发电流Ift5-15mA；保持Ih 100μA；超阻断电压600V；重复冲击电流峰值1A；关断状态额定电压上升率dV/dt 100V/μs。 MOC3061的管脚排列如下：1、2脚为输入端；4、6为输出端；3、5脚悬空，详见图1。图2 图3 图2、图3分别为MOC3061用于触发双向晶闸管和反并联单向晶闸管的基本电路。

二、应用电路图4 图4是一个可简单编程的四路彩灯控制电路。电路中采用一块时基电路产生一脉冲，74LS194产生移位循环，对它的简单编程是通过控制P0、P1、P2、P3的电平高低来实现的。采用MOC3061触发晶闸管，强、弱的电之间在电气上完全隔离，且可以直接可靠地触发50A或更大的功率的晶闸管。

图5 图5是一个采用MOC3061过零触发晶闸管构成的炉温控制系统。一般调节炉温的方法都采用移相触发晶闸管，控制晶闸管的导通角来控制输出功率。触发电路要求一定幅值且相位能改变的脉冲，而且还需要解决与主回路电压同步的问题，使电路较复杂；采用移相触发晶闸管调压装置，在晶闸管导通瞬间会产生高次谐波干扰，造成电网电压波形畸变，影响其他用电设备和通讯系统的正常工作。本例中的电路采用过零触发晶闸管导通与关断的时间比值来调节送给电炉的功率。该电路由锯齿波发生器，电压控制占空比调节电路和光电隔离过零触发电路组成。图中恒流充电电容器C 4 及单结晶体管VT11组成锯齿波发生器，以单运放IC4作比较器，将来自手动设定器或控温仪表的0-8V（可由0-10mA转换而来）控制信号与锯齿波电压比较。在西那电压高于锯齿波电压时，IC4输出为低电平，驱动MOC3061（三相触发时为3个输入端串联）的输入LED工作。三相电压按A、B、C相序，则线U AB、U BC、 U CA、每隔60°顺序过零。当LED 电流作用时，在三相中线电压先过零的任意两相将同时触发导通（如U AB 先过零，则A、B相先触发导通）。第三相（C相）将在与其相序最近的A相电压等于其相电压（U CA =0）时导通。这就保证了无论负载是星形接法还是三角形接法，都是零电流出发导通。当LED电流为零时，三相中的任意之间的电流降到保持电流以下时，这两相将截止，剩下的一相也将在同一时刻截止。

数字信号光耦合器应用电路设计

2008年10月第10期电子测试 EL ECTRONIC TEST Oct.2008No.10 数字信号光耦合器应用电路设计田德恒 (莱芜职业技术学院信息工程系　莱芜　271100) 摘　要:较强的输入信号可直接驱动光耦的发光二极管,较弱的则需放大后才能驱动光耦。在光耦光敏三极管的集电极或发射极直接接负载电阻即可满足较小的负载要求;在光耦光敏三极管的发射极加三极管放大驱动,通过两只光电耦合器构成的推挽式电路以及通过增加光敏三极管基极正反馈,既达到较强的负载能力,提高了功率接口的抗干扰能力,克服了光耦的输出功率不足的缺点,又提高光耦的开关速度,克服了由于光耦自身存在的分布电容,对传输速度造成影响。最后给出了光耦合器在数字电路中应用示例。关键词:数字信号;光电耦合器;输入电路;输出电路中图分类号:TP211 文献标识码:B Applied circuit design of optoelect ronic coupler to t he digital signal Tian Deheng (Dept of Information Engineering ,Lai Wu Vocational College ,Laiwu 271100,China ) Abstract :The light 2emitting diode of optocoupler can be directly drived by stro nger inp ut sig 2nals ,t he weaker t he inp ut signal can be enlarged before driving optocoupler.Connecting direct 2ly load resistance wit h t he collector or emitter of p hotot ransistor to meet smaller load require 2ment s ;drover by t he amplifier triode on t he emitter of p hotot ransistor ,p ush 2p ull circuit s con 2sisting of two optocoupler as well as positive feedback added to base of t he p hotot ransistor not o nly achieve st rong load capacity and enhance t he power of t he interface anti 2jamming capabili 2ty ,but also overcome t he shortcomings of t he scant outp ut power ,increase t he switching speed ,overcome effect on t he speed of t he t ransmission due to t he distribution of capacitance.Finally ,t he application example of t he optocoupler in t he digital circuit is given.K eyw ords :digital signal ;optoelect ronic coupler ;inp ut circuit ;outp ut circuit 0　引言光电耦合器是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内,中间通过“电2光2电”转换来传输电信号的半导体光电子器件。光耦合器的主要优点是单向传输信号,输入端与输出端完全实现了电气隔离,抗干扰能力强,使用寿命长,传输效率高。它广泛用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电