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影響標準光耦合器速度的主要因素是光電晶體管，其反應速度相對較慢。本文將在LED驅動(dòng)端添加組件，以提升光耦合器的速度。 R1為原始LED電阻器，在增加額外電路之前使用。由于啟動(dòng)速度主要是由新加的電路決定，因此事實(shí)上R1的值可以高一些，從而有助于節省能源，并以功率較低的驅動(dòng)器驅動(dòng)LED。 圖1：與簡(jiǎn)單地通過(guò)電阻器驅動(dòng)LED相比，加速電路不僅增加了上升輸入信號的傳播速度，還在加速過(guò)程中降低了功耗。 開(kāi)啟加速設備（turn-on speed-up device）是一個(gè)射極跟隨器(Emitter Follower)——NPN晶體管Q1。該射極跟隨器的射極電阻分為低位值REL和高位值REH，與電容器C并聯(lián)。當輸入電壓VIN大幅上升時(shí)，初始未充電的電容器C將暫時(shí)“短少（short）”REH。因此，流經(jīng)LED的射極電流增加： 電流IE不應超過(guò)50 mA。VIN值出現階躍時(shí)，電容器C隨時(shí)間常數τ = RELC呈指數級充電。電容器C的初始值按照以下公式來(lái)計算： 其中，tr0為未充電的光耦合器輸出的上升時(shí)間。 計算得出的電容值為13nF，導致輸出電壓VOUT超過(guò)正常值。因此，試驗確定的電容器C最佳值應為1.5nF，此時(shí)輸出電壓VOUT僅超出正常值2%，幾乎可以忽略不計。肖特基（Schottky）二極管D1和D2可協(xié)助電容器C快速放電，實(shí)現輸入下降沿（input falling-edge），同時(shí)在Q1和LED的基極-射極連接處抑制反向偏壓。 在Vcc= +5V，輸入電壓為0~+3V情況下對電路進(jìn)行測試。結果為：開(kāi)啟延遲時(shí)間tdr = 0.5μs；完整開(kāi)啟時(shí)間ton = tdr + tr =2.8μs。對于無(wú)加速電路（R1 = 3.6kΩ）的光耦合器，開(kāi)啟延遲時(shí)間和完整開(kāi)啟時(shí)間分別為3.2μs和10.8μs。 由此可以得到以下結論：由于加速電路的存在，上升沿延遲時(shí)間縮短至未修改耦合器的六分之一，開(kāi)啟時(shí)間縮短至原有值的大約四分之一。注意：與IC1數據表上列出的5mA相比，得出這些結果的前提是把LED的正向電流降低至0.5mA。 |
