20230711
01 光耦电流系数
一、前言
在 LTspice 中的元器件库中包含有多种的光耦器件， 下面测量一下期间的电流传输系数。 也就是输入电流， 与输出电流之间的比值。 ·当这个比值大于1 的时候， 便可以基于光耦搭建出振荡电路。
二、电流系数
这是在 LTspice中搭建的测试电路。 电压源 V2 通过 R1 给 光耦提供输入电流。 电压源V1提供给 光耦的输出电流。 这是测量结果。 它们之间大体呈现线性关系。 使用Python 绘制出输入输出电流曲线。 可以看待在1.5mA 之前， 输出电流小于输入电流。 在之后， 输出电流将会超过输入电流。 这个特点与一般光耦电流特性基本相似。
▲ 图1.2.1 输入和输出电流
下面绘制在不同的输入电流情况下， 输出电流与输入电流的比值。 这样可以更加清楚看到， 在输入电流超过 1.5mA时， 光耦的电流传递系数超过 1 倍。
▲ 图1.2.2 电流比例系数
from headm import *
data = tspload('curr', 'data')
ic = where(data[1] > 0.000001)
iin = data[1][ic]
ratio = data[2][ic]/data[1][ic]
plt.plot(iin, ratio, lw=3)
plt.xlabel("Input Current(mA)")
plt.ylabel("Ratio")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()
三、光耦震荡
由于光耦电流传递系数大于1， 所以可以基于它搭建振荡电路。 当输入电流超过 1.5mA之后， 输出电流就会超过输入电流。 放大后的电流经过电容C1耦合到输入端， 将会进一步增加输入电流， ·从而形成正反馈震荡。 这是LTspice 仿真产生的震荡信号。 上面是光耦输出信号， 下面是光耦输入二极管的电压信号。 光耦形成震荡也从另外一个方面说明了光耦电流传递系数超过1。
▲ 图1.3.1 光耦震荡信号
※ 总 结 ※
本文对 LTspice 中的光耦模型的电流传递系数进行了仿真。 基于光耦搭建了一个振荡器。
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