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電流傳輸比

鎖定
電流傳輸比,即CTR是指光耦輸出電流與輸入電流之比,也可以叫作光耦的放大倍數、或增益、或傳輸斜率。
中文名
電流傳輸比
外文名
current transfer ratio
表達式
Uo=CTR*Ii*Ro
適用領域
電子科技
應用學科
物理學

電流傳輸比簡介

電流傳輸比 電流傳輸比
在實際測試中可以看到,CTR是隨輸入電流變化而變化的。即在輸入電流較小至零輸入時CTR比較小(死區),而輸入電流很大時CTR也比較小(飽和區),只有在中間相當一段區域CTR隨輸入電流變化幾乎是不變的(線性區)。這中間一段區域的CTR,一般正是手冊上給出的CTR,比如你説的80%等,這段區域也正是我們要用於作線性傳遞的工作區。 [1] 

電流傳輸比光耦的設計參數條件

電流傳輸比 電流傳輸比
因各種型號的光耦的設計參數不同,其線性工作區的電流是各不相同的,設計時可以查閲相應的DATASHEET 以及給出的CTR曲線圖。另外説明一點,設計時光耦的最大平均輸入電流不要超過給定的IF額定電流值(可靠性考慮);當然,光耦的最小平均輸入電流最好也不要落到CTR曲線圖給出的非線性區。 [2] 

電流傳輸比公式原理

光耦輸出電壓Uo的公式為:Uo=CTR*Ii*Ro [3] 
式中:Ii為光耦的輸入電流;Ro為光耦的負載電阻。 [3] 
電流傳輸比 電流傳輸比
從式中可以看到,(在同一個負載電阻Ro下)當光耦輸入電流Ii選取很小時,光耦電流傳輸比CTR會變小(接近死區),光耦輸出電壓變小,導致非線性發生。所以,只有選取光耦輸入電流在合理的範圍內,使得光耦電流傳輸比CTR為常數,這時光耦輸出電壓表達式才是線性的,可以滿足線性傳遞要求。當然,如果作為脈衝傳遞,考慮就要簡單得多了。 [3] 

電流傳輸比線性光耦與普通光耦區別

電流傳輸比 電流傳輸比
當輸出電壓保持恆定時,它等於輸出電流IC與輸入電流IF的百分比。他是線性光耦與普通光耦的重要區別。CTR是光耦的重要參數。普通光耦合器只能傳輸數字(開關)信號,不適合傳輸模擬信號。線性光耦合器是一種新型光電隔離器件,它能夠傳輸連續變化的模擬電壓或模擬電流信號,使其應用領域大為拓寬。 [3] 
採用一隻光敏三極管的光耦合器,CTR的範圍大多為20%~300%(例如4N35),而PC817則為80%~160%。達林頓型光耦(如4N30)可達100%~5000%。這表明欲獲得同樣的輸出電流,後者只需較小的輸入電流。因此CTR參數與晶體管的hFE有某種相似之處。普通光耦的CTRIF特性曲線呈非線性,在IF較小時的非線性失真尤為嚴重,因此它不適合傳輸模擬信號。線性光耦的CTRIF特性曲線具有良好的線性度,特別是在傳輸小信號時,其交流電流傳輸比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近於直流電流傳輸比CTR值,因此它適合傳輸模擬電壓或電流信號,能使輸出與輸入之間呈線性關係。 [3] 
參考資料
  • 1.    胡瑾 , 杜磊 , 莊奕琪 , 何亮 , 包軍林.光電耦合器電流傳輸比的噪聲表徵:《半導體學報》,2007 , 28 (4) :597-603
  • 2.    蔡建榮 , 邱忠文 , 吳兆希.一種實現光耦電參數測試的方法研究:《電子技術與軟件工程》,2016 (14) :122-125
  • 3.    李應輝 , 陳春霞 , 蔣城 , 劉永智.相關文章 輻照條件下光電耦合器的電流傳輸比模型:《半導體光電》,2008 , 29 (2) :158-161