關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,我認(rèn)為不能僅通過(guò)說(shuō)是否有問(wèn)題來(lái)判斷。 我已經(jīng)在這個(gè)問(wèn)題上進(jìn)行了相當(dāng)深入的實(shí)驗(yàn)。 并將其應(yīng)用于38.4Kbps的串行通信,實(shí)際上,由于普通光耦的特性,開(kāi)關(guān)的延遲時(shí)間通常是不同的。
在正常應(yīng)用(典型電路)中,開(kāi)啟時(shí)間為2?3uS,關(guān)閉時(shí)間超過(guò)30uS。 這樣,按照30uS的間隙計(jì)算,不超過(guò)半個(gè)時(shí)間,應(yīng)該是16.6Kbps。 如果兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間的波特率存在錯(cuò)誤,則應(yīng)降低該值! 但是,在合理選擇驅(qū)動(dòng)電路之后,可以縮小兩個(gè)時(shí)間間隔,并可以提高波特率。 我已將這段時(shí)間減少到少于2uS。 這樣,理論上可以達(dá)到200Kbps以上。
“實(shí)際上,由于普通光耦的特性,開(kāi)關(guān)的延遲時(shí)間通常是不同的。在普通應(yīng)用(典型電路)中,接通時(shí)間為2?3uS,并且 關(guān)斷時(shí)間超過(guò)30uS。按照30uS間隙計(jì)算,它不應(yīng)超過(guò)半個(gè)時(shí)間,即16.6Kbps?!?nbsp;
實(shí)際上,它不能“少于一半時(shí)間”。 許多單片機(jī)和其他芯片都位于3 / 8、1 /中,當(dāng)以2和5/8位進(jìn)行檢測(cè)時(shí),如果考慮到抗干擾要求,則時(shí)間只能少于3/8位,因此 可用的波特率較低。
如果要以更高的波特率工作,則很容易一個(gè)接一個(gè)地調(diào)整正向電流。 57600沒(méi)有問(wèn)題。但是,在批量生產(chǎn)中絕對(duì)不允許這樣做。 如果使用固定的初級(jí)限流電阻和次級(jí)上拉電阻,并考慮到521的參數(shù)離散度(注意:電流傳輸比為50%至600%),則它必須在整個(gè)允許溫度范圍內(nèi)可靠地工作 范圍,并且波特率不應(yīng)該大于9600,否則可能會(huì)發(fā)生這批芯片工作正常而下一批芯片異常的情況。
光耦可以使用多高的波特率取決于三倍:
1,開(kāi)啟時(shí)間。 2.儲(chǔ)存時(shí)間。 3.關(guān)閉時(shí)間。
最大的影響是存儲(chǔ)時(shí)間,它會(huì)使脈沖變形并導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤。
存儲(chǔ)時(shí)間歸因于三極管的飽和。 飽和度越大,存儲(chǔ)時(shí)間越長(zhǎng)。 如果它不能完全進(jìn)入飽和狀態(tài)(線性區(qū)域的邊緣),則存儲(chǔ)時(shí)間幾乎為零。 但這很難做到,除非逐一調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流,以使晶體管不會(huì)進(jìn)入飽和狀態(tài)。 即使進(jìn)行調(diào)整,溫度變化也可能會(huì)改變電流傳輸率,導(dǎo)致晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)或離開(kāi)線性區(qū)域的邊緣(晶體管的輸出幅度減?。⑶译娐窡o(wú)法正常工作。
是否可以改進(jìn)驅(qū)動(dòng)電路以使芯片以更高的波特率工作? 當(dāng)然可以。 驅(qū)動(dòng)電路延遲接通,而不會(huì)延遲斷開(kāi)。 如果延遲時(shí)間恰好等于存儲(chǔ)時(shí)間,那么從波形的角度來(lái)看,無(wú)非是脈沖延遲,但沒(méi)有變形(暫時(shí)不考慮上升和下降時(shí)間),因此 不會(huì)有傳輸錯(cuò)誤。 但是,這里出現(xiàn)了一個(gè)新問(wèn)題:它是否具有成本效益? 高速光耦例如,6N135并不比TLP521貴很多。 如果更換驅(qū)動(dòng)電路的增加成本大于6N135與TLP521之間的價(jià)格差,則不會(huì)計(jì)入。 在設(shè)計(jì)工作中,必須始終考慮這一成本因素。
改善驅(qū)動(dòng)電路無(wú)法減少開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間,調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流也無(wú)法減少開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間。 因此,即使存儲(chǔ)時(shí)間為零,最終波特率也將受到這兩次的限制。
如果將TLP521用作數(shù)字設(shè)備,則讓TLP521在非線性區(qū)域的飽和和非飽和極限下工作(即:添加上拉以產(chǎn)生高電平和低電平),并將其用于 通信隔離10Kbps并開(kāi)始產(chǎn)生錯(cuò)誤。
如果我們可以完全理解光耦合的特性,則在TLP521的輸出之后增加一個(gè)放大和整形電路,使用TLP521線性區(qū)域的電流傳輸比的增益特性,并通過(guò)一類 Schmidt雙晶體管放大器的電壓增益為25db時(shí),放大和整形可以將傳輸信號(hào)的上升沿和下降沿的實(shí)時(shí)延遲降低到1uS。 如果使用單個(gè)管進(jìn)行放大和整形以傳輸50Kbps,那將是沒(méi)有問(wèn)題的,并且成本只會(huì)增加幾美分。 。
如果
高速光耦合器取消了接收管的內(nèi)部放大和整形電路,則其速度不會(huì)比TLP521高。
9600沒(méi)問(wèn)題
9600沒(méi)問(wèn)題,我用PC817,9600bps 5V,1kom傳輸比較穩(wěn)定。 此外,如果在兩側(cè)都添加了2N4401 / 3加速度(整形),則38.4kbps的傳輸也非常穩(wěn)定。
脈沖的上升沿和下降沿可以通過(guò)施密特電路進(jìn)行整形,但是無(wú)論上升沿和下降沿有多好,光耦關(guān)斷的延遲時(shí)間都無(wú)法解決,并且 傳輸錯(cuò)誤仍然會(huì)發(fā)生。
“如果高速光耦合取消了接收管的內(nèi)部放大和整形電路,則其速度不會(huì)比TLP521的速度高多少?!?nbsp;
這句話更加無(wú)邊界。 ,設(shè)計(jì)高速光耦的工程師聽(tīng)說(shuō)他想吊死自己。
但是,如果將光耦合器定位為模擬設(shè)備,情況就完全不同了,所以我要表達(dá)的是:光耦合器在線性區(qū)域中起作用,并且具有線性電壓增益的電路與 線性放大和數(shù)字整形。 ,(具有線性放大特性和施密特特性的雙管電路)。 它不是完全的施密特電路,并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中已適當(dāng)調(diào)整了工作點(diǎn)(包括發(fā)射電流)。 組件要求不是很嚴(yán)格,并且分批沒(méi)有一致性問(wèn)題。 加一個(gè)管,可以使驅(qū)動(dòng)能力非常強(qiáng),可以用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)大功率IGBT,VDMOS等。
這種電路是在高速光耦合昂貴的時(shí)代設(shè)計(jì)的,并且 它已經(jīng)被很好地使用了。 建議做一些實(shí)驗(yàn)。
關(guān)于高速光耦合的問(wèn)題,我比較了類似等級(jí)的產(chǎn)品,例如6N135和TLP521。 您也可以嘗試一下。 如果您不使用6N135中的三極管來(lái)加速,則6N135的性能確實(shí)比TLP521更好。 不多,當(dāng)然差距也非常明顯。 說(shuō)這句話的目的是告訴您如何正確理解光學(xué)蓮花的設(shè)計(jì)方法。
高速光耦在結(jié)構(gòu)
上不同于普通光耦。在結(jié)構(gòu)上,高速光耦與普通光耦不同。 高速光耦的結(jié)構(gòu)是光電二極管放大器驅(qū)動(dòng)電路,普通光耦的結(jié)構(gòu)是光敏三極管(放大驅(qū)動(dòng)電路)。 光電二極管的響應(yīng)速度(上升和下降時(shí)間)約為納秒,光電晶體管的響應(yīng)速度(上升和下降時(shí)間)約為微秒。 并不是說(shuō)普通的光耦可以在線性區(qū)域中高速運(yùn)行,并且其固有的響應(yīng)時(shí)間是有限的。 另外,如果普通光耦在線性區(qū)域中起作用,則它也將受截止頻率Fc(Cut-off Frequency)參數(shù)的限制。 普通光耦的Fc基本在50KHz左右(測(cè)試條件VCC = 5v,IC = 5ma,RL = 100R,RL增大,F(xiàn)c較小。當(dāng)RL = 1K時(shí),F(xiàn)c約為10KHz),類似于TLP521,F(xiàn)c 50KHz,PC817,F(xiàn)c約為80KHz,CNY117,F(xiàn)c約為250KHz。
當(dāng)然,在增加驅(qū)動(dòng)電流(至200MA)/減小負(fù)載電阻(至500OHM)/優(yōu)化驅(qū)動(dòng)脈沖(某些情況下)的情況下,某些常見(jiàn)的光耦確實(shí)可以達(dá)到500KHz的速度。 光耦制造商的應(yīng)用筆記提到了類似的應(yīng)用)
將6N135與TLP521進(jìn)行比較,的確是不正確的。
同意對(duì)光耦結(jié)構(gòu)的看法。 如果僅使用6N135接收二極管并使用Ib串電阻(更大)輸出,則它將對(duì)TpLH產(chǎn)生更大的影響,這是不公平的,而且沒(méi)有人會(huì)如此愚蠢地使用它。
TLP521使用光電晶體管并具有電流傳輸比,這使得可以使用巧妙的外部放大和整形電路設(shè)計(jì)。
沒(méi)有針對(duì)RS-485光隔離問(wèn)題優(yōu)化的電路。
時(shí)間是有限的,沒(méi)有針對(duì)RS485進(jìn)行優(yōu)化,也沒(méi)有進(jìn)行優(yōu)化以達(dá)到令人滿意的效果。
請(qǐng)挖出我之前做過(guò)的電路,以供參考。
不容易確保光耦處于線性狀態(tài),并且光耦的電流傳輸比變化太大,例如521,則電流傳輸比為 在0.5?6之間,因此在相同的IF下,輸出電壓變化范圍為0.5?6倍,這給后續(xù)級(jí)工作點(diǎn)的定義帶來(lái)了很大的困難,這基本上是不可能的。