o+5V 50V(最大) Vcc 力 1 3 2负载 P1.0 4.712 AT89S52 4.7k2 1.5A(最大) P1.1 6 8负载 4.7k2 1.5A(最大) P1.2 10负载 04.7k2 1.5A(最大) P1.3 15 16负载 UN2068 1.5A(最大) 图13-31 使用ULN2068的大电流驱动电路 11
11 图13-3 使用ULN2068的大电流驱动电路
13.2单片机与光电耦合器的接口 光电耦合器因其良好的性能和抗干扰能力而被广泛地应用于单 片机系统输入和输出信号的电气隔离。但是，在利用光电耦合 器的线性耦合直接对模拟信号进行隔离传输时，由于光电耦合 器内部发光二极管和光敏三极管的伏安特性，使得光电耦合器 的“线性区”实际上比较小并且存在一定程度的非线性失真。 由于光电耦合器件非线性的输入输出特性所限，一般来讲，光 耦器件主要应用于数字信号的隔离，而较少用于模拟信号的隔 离。 常用的光电耦合器为晶体管输出型、晶闸管输出型。 12
12 13.2 单片机与光电耦合器的接口 光电耦合器因其良好的性能和抗干扰能力而被广泛地应用于单 片机系统输入和输出信号的电气隔离。但是，在利用光电耦合 器的线性耦合直接对模拟信号进行隔离传输时，由于光电耦合 器内部发光二极管和光敏三极管的伏安特性，使得光电耦合器 的“线性区”实际上比较小并且存在一定程度的非线性失真。 由于光电耦合器件非线性的输入输出特性所限，一般来讲，光 耦器件主要应用于数字信号的隔离，而较少用于模拟信号的隔 离。 常用的光电耦合器为晶体管输出型、晶闸管输出型
13.2.1.晶体管输出型光电耦合器驱动接口 晶体管输出型光电耦合器作为开关使用，其受光器是光电晶 体管。光电晶体管除了没有使用基极外，跟普通晶体管一样。 取代基极电流的是以光作为晶体管的输入。 当光电耦合器的发光二极管发光时，光电晶体管受光的影响 在cb间和ce间有电流流过，这两个电流基本上受光的照度控制， 常用ce极间的电流作为输出电流，输出电流受Vce的电压影响 很小，在Vce增加时，稍有增加。光电晶体管的集电极电流lc与 发光二极管的电流F之比称为光电耦合器的电流传输比。 13
13 13.2.1. 晶体管输出型光电耦合器驱动接口 晶体管输出型光电耦合器作为开关使用，其受光器是光电晶 体管。光电晶体管除了没有使用基极外，跟普通晶体管一样。 取代基极电流的是以光作为晶体管的输入。 当光电耦合器的发光二极管发光时，光电晶体管受光的影响 在cb间和ce间有电流流过，这两个电流基本上受光的照度控制， 常用ce极间的电流作为输出电流，输出电流受Vce的电压影响 很小，在Vce增加时，稍有增加。光电晶体管的集电极电流Ic与 发光二极管的电流IF之比称为光电耦合器的电流传输比
不同结构的光电耦合器的电流传输比相差很大。如输出端是单 个晶体管的光电耦合器4N25的电流传输比≥20%。输出端使用 达林顿管的光电耦合器4N33的电流传输比≥500%。电流传输 比受发光二极管的工作电流大小影响，电流为10~20mA时， 电流传输比最大，电流小于10mA或大于20mA,传输比都下 降。温度升高，传输比也会下降，因此在使用时要留一些余量。 光电耦合器在传输脉冲信号时，对不同结构的光电耦合器的 输入输出延迟时间相差很大。4N25的导通延迟ton是2.8s, 关断延迟toff是4.5vs,4N33的导通延迟ton是0.6μs,关断延 迟toff是45μs。 14
14 不同结构的光电耦合器的电流传输比相差很大。如输出端是单 个晶体管的光电耦合器4N25的电流传输比≥20%。输出端使用 达林顿管的光电耦合器4N33的电流传输比≥500%。电流传输 比受发光二极管的工作电流大小影响，电流为10～20mA时， 电流传输比最大，电流小于10mA或大于20mA，传输比都下 降。温度升高，传输比也会下降，因此在使用时要留一些余量。 光电耦合器在传输脉冲信号时，对不同结构的光电耦合器的 输入输出延迟时间相差很大。4N25的导通延迟ton是2.8µs， 关断延迟toff是4.5µs，4N33的导通延迟ton是0.6µs，关断延 迟toff是45µs
晶体管输出型光电耦合器除了可作为开关使用外，还可用作线 性耦合器，在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压 通过电阻耦合到发光二极管上，引起其亮度的变化，从而输出 电流也就将随输入的信号电压线性变化。 图13-4是使用4N25的光电耦合器接口电路图。4N25起到耦合 脉冲信号和隔离单片机系统与输出部分的作用，使两部分的电 流信号独立。输出部分的地线接机壳或接大地，而单片机系统 的电源地线浮空，不与交流电源的地线相接。这样可以避免输 出部分电源变化对单片机电源的影响，减少系统所受的干扰， 提高系统的可靠性。4N25输入、输出端的最大隔离电压> 2500V。 15
15 晶体管输出型光电耦合器除了可作为开关使用外，还可用作线 性耦合器，在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压 通过电阻耦合到发光二极管上，引起其亮度的变化，从而输出 电流也就将随输入的信号电压线性变化。 图13-4是使用4N25的光电耦合器接口电路图。4N25起到耦合 脉冲信号和隔离单片机系统与输出部分的作用，使两部分的电 流信号独立。输出部分的地线接机壳或接大地，而单片机系统 的电源地线浮空，不与交流电源的地线相接。这样可以避免输 出部分电源变化对单片机电源的影响，减少系统所受的干扰， 提高系统的可靠性。4N25输入、输出端的最大隔离电压＞ 2500V