文档介绍：专业：电气工程与其自动化
XX：许扬
学号：3100104838
日期：2012年3月28日
地点：东3-406
实验报告
课程名称：电路与电子技术实验指导老师：樊伟敏成绩：________________
实验名称：光耦合器电路与其应用实验类型：设计操作同组学生XX：苏蓝蓝
一、实验目的和要求
1、熟悉光耦合器件与其种类，基本掌握常用光耦合器件的使用
2、掌握光耦合器件的常用电路的设计、调试方法
二、实验内容和原理
实验内容：
1、设计一个实现电平转换电路。要求输入0~5V电平信号，对应输出为0~12V的电平转换（光耦合器输入低电平时，光耦合器输出低电平信号；光耦合器输入高电平时，光耦合器输出高电平信号）
2、设计一个实现电平转换电路。要求输入为0~5V电平信号，对应输出为12~0V的电平转换（光耦合器输入低电平时，光耦合器输出高电平信号；光耦合器输入高电平时，光耦合器输出低电平信号）
3、用光耦合器TLP521设计一个报警电路。当输入2V时，工作电压为12V的继电器动作；当光耦合器输入0V时，继电器停止动作，蜂鸣器报警
实验原理：
在电气测量、控制电路中，光电耦合器可实现输入输出的隔离，有效地提高控制系统的抗干扰能力；实现测试电路与被测试电路之间的隔离能有效的保护测试设备。光电耦合器已广泛的应用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离等具体电路中。
根据光电耦合器输入输出关系可分为：非线性光电耦合器和线性光电耦合器
非线性光电耦合器的电流传输特性曲线是非线性的，这类光电耦合器适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。常用的4N系类光电耦合器属于非线性光电耦合器；线性光电耦合器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。常用的线性光电耦合器是PC817系列。
根据光电耦合器输出形式可分为：
a. 光敏器件输出型：光敏二极管输出型，光敏三极管输出型，光电池输出型，光可控硅输出型等。
b. NPN三极管输出型：交流输入型，直流输入型，互补输出型等。
c. 达林顿三极管输出型：交流输入型，直流输入型。
d. 逻辑门电路输出型：门电路输出型，施密特触发输出型，三态门电路输出型等。
e. 功率输出型：IGBT/MOSFET等输出。
基于非线性光电耦合器和线性光电耦合器的以上特征，其主要有如下应用：采用光电耦合器隔离驱动电路与微处理器间的联系，避免一旦驱动电路发生故障造成功率放大器中的高电平信号进入微处理器而损坏器件，并可提高系统抗干扰的能力。
步进电机绕组采用达林顿管TIP142驱动。当控制信号输入为高电平1时，晶体管Q1导通，发光二极管亮，光电耦合器A中的光敏三极管导通，晶体管Q2导通，达林顿管T导通，步进电机某一相控制绕组通电。反之，当控制信号输入为低电平0时，晶体管Q1截止，光电耦合器A中的光敏三极管截止，晶体管Q2截止，达林顿管T截止，步进电机某一相控制绕组不通电。D为步进电机绕组放电二极管。
微处理器驱动步进电机电路中的单相电路图
Q为光电耦合器发光源驱动晶体管，限流电阻R2可按R1=(VCC-VF)/IFT计算。光电耦合器的IF