光電開關實現的中心議題：

• 光電開關的發光電路
• 帶自動增益控製的光電開關接收電路

光電開關屬於無接觸測量傳感器，其檢測距離範圍比較寬
，在計數、cejuhexingchengkongzhidengxuduocekongxitongzhongdedaoguangfanyingyong。danshi，guangdianchuanganqideshuchuxinhaoyufaguangguandeqiangduyouguan，yufaguangguanhejieshouguandejuliyouguan，yuwailaiganraoguangyeyouguan。yincishiyongmeiyigeguangdiankaiguanshi，bixushouxiantiaozhengjieshoudianludelingmindu，cainengbaozhengguangdiankaiguangongzuoyuzuijiazhuangtai。

本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)了(le)一(yi)種(zhong)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)光(guang)電(dian)開(kai)關(guan)電(dian)路(lu)
，帶(dai)有(you)穩(wen)頻(pin)調(tiao)製(zhi)光(guang)以(yi)抗(kang)各(ge)種(zhong)幹(gan)擾(rao)
，具(ju)有(you)大(da)功(gong)率(lv)驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)和(he)光(guang)電(dian)三(san)極(ji)管(guan)的(de)自(zi)動(dong)增(zeng)益(yi)控(kong)製(zhi)特(te)性(xing)，檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)出(chu)級(ji)帶(dai)有(you)放(fang)大(da)和(he)施(shi)密(mi)特(te)遲(chi)滯(zhi)特(te)性(xing)，確(que)保(bao)整(zheng)機(ji)的(de)高(gao)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)。

本電路由發光電路和光電接收電路兩部分組成。它具有抗外光幹擾
、靈敏度可以不用人工調整，工作穩定可靠等優點，在反射式或對射式光電開關中均可應用。

1 　發光電路

圖1 給出了一個具有大功率輸出的發光二極管驅動電路，它具有發射15kHz 調製光的能力。 第一級4001 為單脈衝發生器
，可以人工按鍵輸出檢測脈衝，用於故障維修。

為了穩定被調製光信號的頻率，電路中使用了分頻器CD4060 。它帶有一個外接晶體振蕩器，內部有多級分頻器。對於1M 晶振來說
，經過4 060 的六次分頻，可以得到頻率穩定的151625kHz 的方波，再通過功率場效應管的電流放大，就可以同時驅動上百個發光二極管同時發光。

2 　帶自動增益控製的光電開關接收電路

圖2 給出了光電三極管的檢測電路。紅外光電三極管T2 帶有基極引出腳。因此可以對其進行靈敏度控製。它射極輸出的光電流被放大管T3 反相之後
，反饋到光電三極管的基極。由於反饋回路中有由R13和C11組成的低通濾波器
，因此這個反饋是對於直流工作點的負反饋，也使得交流電壓增益得到控製
，這就是自動增益控製（AGC） 電路。

圖2 　光電接收電路

當輸入光信號較強時
， T3 集電極信號有變強趨勢，導致光電三極管T2 基極的直流工作點電壓下降，從而使T2 和T3 的交流輸出均減小。因此
，這個負反饋係統將使T3 的交流輸出信號在很大範圍內與T2 得到的光強大小幾乎無關。可知，該接收電路在輸入光發生變化時，T3 輸出信號變化不大。就是說，光源和光電三極管之間的距離變化，在很大範圍內對T3 輸出信號影響不大。隻有光源被充分隔擋之後，T3 的輸出信號才有明顯變化。
圖2 中的U11 組成二階帶通濾波器， 可以濾去151625kHz 以外的信號。該級增益為1 , Q 值為5 ,截止頻率、中心頻率以及濾波特性容易調整。二極管D1 和電容C14組成檢波電路，可以從151625kHz 信號上解調出包絡信號。上述兩部分電路可以濾除陽光
、日光燈、白熾燈等幹擾源的作用。

圖2 中的輸出電路由放大級U12和施密特電路U13組成。U13的遲滯作用可以消除光電開關的臨界抖動現象，避免光電開關的誤翻現象。最後
，光電開關的輸出狀態由發光二極管D2顯示。
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3 　實驗數據

表1 為實驗測得的數據。發光管和接收管之間正麵相對， 兩者之間無聚焦光學元件。用有無遮光對整機主要參數進行測試。由表可知
，兩管表麵之間的相對距離在015～170mm範圍內
，無需調整靈敏度都能正常工作。

表1 　光電開關整機實驗數據

在距離接收管100mm 處用1 個40W白熾燈照射時
，接收管仍可正常工作，表現為接收管不會飽和，抗幹擾性極強。倘要加大工作距離，應加入光學透鏡

；在2m以上光射距離時
，可用半導體激光二極管作調製光源。

4 　結束語

本文所介紹的高級光電開關電路具有如下特點：

• 由於負反饋使接收光電三極管不容易飽和。隻要該管不飽和，外來光幹擾就能抑製。
• 由於使用了調製和解調電路
  ，所以在各種磁
  、電
  、光幹擾之下，都能可靠工作。
• 施密特電路可以對開關進行消抖。
• 由於電路盡量采用集成電路，特別是大功率FET 的應用
  ，使本文所介紹的電路更適於陣列式光電開關應用的場合。
• 由於采用了AGC 電路，導致了接收靈敏度幾乎無需調整。

本文所介紹的電路


，在100 條微小產品的自動生產線上進行聯合精確計數，取得良好效果。