关于高级光电开关电路的解决方案

关于高级光电开关电路的解决方案

       当输入光信号较强时， T3 集电极信号有变强趋势，导致光电三极管T2 基极的直流工作点电压下降，从而使T2 和T3 的交流输出均减小。因此，这个负反馈系统将使T3 的交流输出信号在很大范围内与T2 得到的光强大小几乎无关。可知，该接收电路在输入光发生变化时，T3 输出信号变化不大。就是说，光源和光电三极管之间的距离变化，在很大范围内对T3 输出信号影响不大。只有光源被充分隔挡之后，T3 的输出信号才有明显变化。

       图2 中的U11 组成二阶带通滤波器， 可以滤去151625kHz 以外的信号。该级增益为1 , Q 值为5 ,截止频率、中心频率以及滤波特性容易调整。二极管D1 和电容C14组成检波电路，可以从151625kHz 信号上解调出包络信号。上述两部分电路可以滤除阳光、日光灯、白炽灯等干扰源的作用。

       图2 中的输出电路由放大级U12和施密特电路U13组成。U13的迟滞作用可以消除光电开关的临界抖动现象，避免光电开关的误翻现象。最后，光电开关的输出状态由发光二极管D2显示。

       3 　实验数据

       表1 为实验测得的数据。发光管和接收管之间正面相对， 两者之间无聚焦光学元件。用有无遮光对整机主要参数进行测试。由表可知，两管表面之间的相对距离在015～170mm范围内，无需调整灵敏度都能正常工作。

       表1 　光电开关整机实验数据

       在距离接收管100mm 处用1 个40W白炽灯照射时，接收管仍可正常工作，表现为接收管不会饱和，抗干扰性极强。倘要加大工作距离，应加入光学透镜；在2m以上光射距离时，可用半导体激光二极管作调制光源。

       4 　结束语

       本文所介绍的高级光电开关电路具有如下特点：

       ① 由于负反馈使接收光电三极管不容易饱和。

       只要该管不饱和，外来光干扰就能抑制。

       ② 由于使用了调制和解调电路，所以在各种磁、电、光干扰之下，都能可靠工作。

       ③ 施密特电路可以对开关进行消抖。

       ④ 由于电路尽量采用集成电路，特别是大功率FET 的应用，使本文所介绍的电路更适于阵列式光电开关应用的场合。

       ⑤ 由于采用了AGC 电路，导致了接收灵敏度几乎无需调整。

       本文所介绍的电路，在100 条微小产品的自动生产线上进行联合精确计数，取得良好效果。