[实用新型]一种功率输出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率输出电路，特别是一种适用于数字光耦合器使 用的功率输出电路。

背景技术

在数字光电耦合器等器件的设计中往往需要设计矩形特性良好的带驱动 能力逻辑输出电路。

数字光耦合器基本工作原理是把红外发光器件和红外接收器件以及信号 处理电路等封装在同一管座内的器件，输入电信号加到输入端发光器件LED 上，LED发光，光接收器件接收光信号并转换成电信号，然后将电信号直接输 出，或者将电信号放大处理成标准数字电平输出，这样就实现了“电-光- 电”的转换及输出，光是传输的媒介，因而输入端与输出端在电气上是绝缘 的，即所谓的电隔离。

具体的，在功率型的数字光耦合器设计中，光接收器件输出的小信号经 中间放大电路放大后通常会由一个功率输出电路进行功率放大，并输出标准 的数字电平，以实现对一些功率型器件的隔离控制(本质是实现弱电电路控 制强电电路)。功率输出电路的设计是整个光耦合器设计的一个重要方面。

现有技术中，由双极工艺实现的数字光耦合器信号处理电路部分的功率 输出电路广泛采用图腾柱输出电路实现，但是图腾柱输出电路往往存在开关 速度慢和抗干扰能力低等缺点，不适应高速光耦合器应用需要。

此外基于系统工作稳定性需求的原因，我们往往希望功率输出电路矩形 特性良好(适应数字控制需要)；

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种开关速度 快，抗干扰能力强，输出信号矩形特性良好的功率输出电路。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术手段：

一种功率输出电路，其特征在于，包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、 第三晶体管Q3和第四晶体管Q4；第一晶体管Q1的基极是功率输出电路的输 入端；

第一晶体管Q1的集电极与第三晶体管Q3的基极相连接，连接电节点记 为电节点a；第三晶体管Q3的集电极通过第二电阻R2与供电电源VCC相连接， 第三晶体管Q3的集电极与第四晶体管Q4的集电极相连接，第三晶体管Q3的 发射极与第四晶体管Q4的基极相连接，第三晶体管Q3的发射极与第四晶体 管Q4的发射极之间接有第一电阻R1；第四晶体管Q4的发射极是功率输出电 路的输出端；

第一晶体管Q1的发射极与第二晶体管Q2的基极相连接，连接电节点记 为电节点b；电节点b通过第五电阻R5与第五晶体管Q5的基极相连接，电节 点b通过第六电阻R6与第五晶体管Q5的集电极相连接，第五晶体管Q5的发 射极接地；

第二晶体管Q2的集电极与所述功率输出电路的输出端相连接；

所述电节点a通过偏置电阻RP与电源VCC相连接；

所述第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4和 第五晶体管Q5为NPN型晶体管。

进一步的，所述第一晶体管Q1为肖特基箝位晶体管，所述第二晶体管Q2 为肖特基箝位晶体管、所述第三晶体管Q3为肖特基箝位晶体管、所述第四晶 体管Q4为肖特基箝位晶体管。

更进一步的，所述第一晶体管Q1的发射区有效总周长为650um，所述第 二晶体管Q2的发射区有效总周长为650um，所述第三晶体管Q3的发射区有效 总周长为650um，所述第四晶体管Q4的发射区有效总周长为650um。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型中，由于放流电阻第一电阻R1的存在，可以在倒相时 泄放存储电荷，使得电路平均传输延迟时间Tpd下降，因而具有能提高了电 路工作速度的有益效果。

(2)本实用新型使用第五晶体管Q5，第五电阻R5，第六电阻R6组成的 结构代替基本图腾柱电路的R12，具有抗干扰性能好有益效果。

附图说明

图1为光耦合器光电检测电路框图；

图2基本的图腾柱输出电路；

图3为本实用新型电路结构图；

图4为功率输出电路电压传输特性

图5为功率输出电路的电源电流情况

图6采用恒流源偏置的功率输出电路电源电流情况

图7为P⁺扩散保护环结构的SBD

图8为本实用新型以恒流源偏置代替偏置电阻RP后电路结构图；

具体实施方式