高速率光耦集成芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于高速率光耦集成芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]光親為光親合器、光電隔離器的簡(jiǎn)稱，是以光為媒介傳輸電信號(hào)，對(duì)輸入電信號(hào)和輸出電信號(hào)具有良好的隔離作用，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高，因此在電路中得到廣泛應(yīng)用。光耦一般由三部分組成:光的發(fā)射、光的接收以及信號(hào)的放大，輸入電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。
[0003]普通晶體管光親的電氣原理如圖1所不，EM為輸入端芯片，S卩光發(fā)射部分，光敏二極管ro與晶體管Tl構(gòu)成輸出端光敏芯片，其中光敏二極管ro為光接收部分，晶體管Tl為信號(hào)放大部分，&為輸出負(fù)載電阻，阻值范圍為100~5.1kQ。普通晶體管光耦工作過(guò)程中，由于晶體管Tl的be兩端的結(jié)電容通過(guò)晶體管Tl放大使得Tl的ce端產(chǎn)生大于be端數(shù)百倍的電容，從而使得晶體管Tl導(dǎo)通后即處于深度飽和狀態(tài)，而晶體管Tl的截止時(shí)間不僅取決于負(fù)載電阻&，還取決于ce端電容的放電速度，因此當(dāng)負(fù)載電阻&一定、晶體管Tl處于深度飽和狀態(tài)時(shí)，ce端電容的放電速度則很慢，也就造成了晶體管Tl的開(kāi)關(guān)速度越低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在負(fù)載電阻恒定時(shí)、提高輸出速率的光耦集成芯片。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]高速率光親集成芯片，光親包括光發(fā)射部分、光接收部分以及信號(hào)放大部分，所述光耦的光接收部分和信號(hào)放大部分增加第二晶體管T2和二極管D ;所述第二晶體管T2的集電極分別與光敏二極管ro的正極和第一晶體管Ti的基極連接，第二晶體管T2的發(fā)射極接地，第二晶體管T2的基極連接第一晶體管Tl的發(fā)射極；所述二極管D的正極連接第一晶體管Tl發(fā)射極，二極管D的負(fù)極接地。
[0007]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得技術(shù)進(jìn)步如下。
[0008]本實(shí)用新型通過(guò)在光耦的輸出端光敏芯片中增加第二晶體管T2和二極管D，能夠使第一晶體管迅速脫離深度飽和狀態(tài)，加速第一晶體管的結(jié)電容放電，降低了第一晶體管的be端結(jié)電容作用，在輸出負(fù)載電阻恒定時(shí)，大大提高了光耦的輸出速率。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為普通光耦的電氣原理圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0012]普通晶體管光耦包括光發(fā)射部分、光接收部分以及信號(hào)放大部分，光發(fā)射部分為輸入端芯片，光接收部分和信號(hào)放大部分為輸出端光敏芯片。輸出端光敏芯片包括光敏二極管ro、第一晶體管Ti以及輸出負(fù)載電阻&，其中光敏二極管ro的正極與第一晶體管Ti的基極連接，光敏二極管ro的負(fù)極連接第一晶體管Ti的集電極，第一晶體管Ti的發(fā)射極接地；第一晶體管Tl的集電極還經(jīng)輸出負(fù)載電阻&連接電源。
[0013]本實(shí)用新型中，為提高普通晶體管光耦的輸出速度，在光耦的光接收部分和信號(hào)放大部分增設(shè)了第二晶體管T2和二極管D，如圖2所示。其中第二晶體管T2的集電極分別與光敏二極管ro的正極和第一晶體管Ti的基極連接，第二晶體管T2的發(fā)射極接地，形成分流支路；第二晶體管T2的基極連接第一晶體管Tl的發(fā)射極，形成放電支路；二極管D的正極連接第一晶體管Tl發(fā)射極，二極管D的負(fù)極接地，形成限壓支路。
[0014]本實(shí)施例在工作過(guò)程中，當(dāng)普光耦的光發(fā)射部分發(fā)光時(shí)，光敏二極管ro感光產(chǎn)生10~30 μ A的光敏電流，光敏二極管ro的光敏電流在觸發(fā)第一晶體管Tl基極使第一晶體管Tl導(dǎo)通的同時(shí)，第二晶體管T2也會(huì)有5~20 μΑ的電流Ic2流過(guò)。由于第一晶體管Tl和二極管D的同時(shí)作用，可使第一晶體管Tl脫離深度飽和狀態(tài)，并使第一晶體管Tl的be端結(jié)電容電流通過(guò)第二晶體管T2的ce端放電，降低了第一晶體管Tl的be端結(jié)電容作用，加快了輸出速率。
[0015]在本實(shí)施例中，當(dāng)輸出負(fù)載電阻&取值1.9 Ι?Ω時(shí)，光耦的工作頻率可達(dá)100kHz，大大高于使用本實(shí)用新型方法以前普通光耦的輸出速度。
[0016]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，分流支路、限壓支路以及放電支路還可以是其他元器件構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)。因此凡在本實(shí)用新型的原則和精神之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均就包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高速率光耦集成芯片，所述光耦包括光發(fā)射部分、光接收部分以及信號(hào)放大部分，其特征在于，所述光耦的光接收部分和信號(hào)放大部分增加第二晶體管T2和二極管D ;所述第二晶體管T2的集電極分別與光敏二極管ro的正極和第一晶體管Ti的基極連接，第二晶體管T2的發(fā)射極接地，第二晶體管T2的基極連接第一晶體管Tl的發(fā)射極；所述二極管D的正極連接第一晶體管Tl發(fā)射極，二極管D的負(fù)極接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高速率光耦集成芯片，光耦包括光發(fā)射部分、光接收部分以及信號(hào)放大部分，所述光耦的光接收部分和信號(hào)放大部分增加第二晶體管T2和二極管D；所述第二晶體管T2的集電極分別與光敏二極管PD的正極和第一晶體管T1的基極連接，第二晶體管T2的發(fā)射極接地，第二晶體管T2的基極連接第一晶體管T1的發(fā)射極；所述二極管D的正極連接第一晶體管T1發(fā)射極，二極管D的負(fù)極接地。本實(shí)用新型通過(guò)在光耦的輸出端光敏芯片中增加第二晶體管T2和二極管D，能夠使第一晶體管迅速脫離深度飽和狀態(tài)，加速第一晶體管的結(jié)電容放電，在輸出負(fù)載電阻恒定時(shí)，大大提高了光耦的輸出速率。
【IPC分類】H03K19-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204517789
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520349013
【發(fā)明人】沈震強(qiáng)
【申請(qǐng)人】沈震強(qiáng)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日