AQY212GS用于模拟开关
本文研究了光耦MOS管AQY212G作为模拟信号开关的特性。通过设计测试电路板，测量了1kHz-1MHz频率范围内的输入输出信号波形。实验表明，该光耦在低频时能有效控制信号通断，但当频率升高至1MHz时，输出端出现明显耦合电容效应，导致信号衰减和相移。频率响应测试显示，在光耦关闭状态下，输出信号幅度随频率增加而上升，说明该器件无法完全隔离高频信号。这为光耦在模拟开关应用中的性能评估提供了实验依据。
简 介： 本文研究了光耦MOS管AQY212G作为模拟信号开关的特性。通过设计测试电路板，测量了1kHz-1MHz频率范围内的输入输出信号波形。实验表明，该光耦在低频时能有效控制信号通断，但当频率升高至1MHz时，输出端出现明显耦合电容效应，导致信号衰减和相移。频率响应测试显示，在光耦关闭状态下，输出信号幅度随频率增加而上升，说明该器件无法完全隔离高频信号。这为光耦在模拟开关应用中的性能评估提供了实验依据。
关键词： AQY212G，模拟信号开关光耦开关用于模拟信号开关
AD\Test\2025\October\TestAQY212GSwitch.SchDoc
01 光耦开关
一、测试目的
之前测试了来拆卸自其他电路中的光耦开关的基本特性。 它输出端口通过内部的光电管控制输出MOS管的开关状态。 现在有一个设想， 使用这个光耦开关， 是否可以用于模拟信号的开关控制。 与其他普通的模拟开关相比， 它的开关特性会存在什么特点呢？
二、测试电路板
设计简单的测试电路。 通过开关P1控制输入光电管是否存在输入控制电流。 输出端口连接一个电阻R2， 通过测量 输入模拟与输出信号， 可以评估开关的特性。 设计单面PCB， 使用一分钟制版方法制作测试电路板。
一分钟之后得到电路板。 下面焊接测试。
三、测试结果
焊接清洗之后， 测试光耦开关。 使用信号源输出1kHz ， 峰峰值5V的正弦波。 输入到光耦开关， 测量输出电阻上的信号。
可以看到， 输出信号与输入信号波形基本是一致的。
▲ 图1.3.1 输入输出信号波形
将光耦输入电流断开。 输出信号也就消失了。
将输入信号的峰峰值提高的10V， 输出依然正常。 提高输入信号的频率， 现在输入信号频率为1MHz。 在光耦导通情况下， 输出与输入信号是一致的。 断开光耦电流， 此时可以看到输出信号衰减， 并没有截止。 并且与输入信号之间存在着相移。 由此可以看到， 这个光电开关输出端口具有一定的电容耦合特性。
四、频率特性
下面测量输入频率对于输出电压的影响。 现在输入光电管电流为0. 输出信号应该为0。 由于输出具有耦合电容， 所以现在输出信号幅度随着频率增加上升。 使用DG1062产生从 1kHz 到1MHz， 利用DM3068测量输出信号的幅度变化。 可以看到输出信号幅度随着频率增加而上升。 因此， 利用光电开关的确可以控制低频模拟信号的通断， 但是对于高频信号， 由于寄生电容的存在， 它无法完全隔离高频信号。
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST1.PY -- by Dr. ZhuoQing 2025-10-27
#
# Note:
#============================================================
from headm import *
from tsmodule.tsvisa import *
dm3068open()
dg1062open(95)
fdim = linspace(1e3,1e6, 100)
vdim = []
for f in fdim:
dg1062freq(2, f)
time.sleep(1.5)
v = dm3068vac()
vdim.append(v)
printff(f, v)
tspsave("freq", fdim=fdim, vdim=vdim)
plt.plot(fdim, vdim, lw=3)
plt.xlabel("Frequench(Hz)", color="steelblue", fontsize=24)
plt.ylabel("Output(V)", color="steelblue", fontsize=24)
plt.grid(True, which='both', linestyle='--', alpha=0.7)
plt.tight_layout()
plt.show()
#------------------------------------------------------------
# END OF FILE : TEST1.PY
#============================================================
fdim=[1000.0000,11090.9091,21181.8182,31272.7273,41363.6364,51454.5455,61545.4545,71636.3636,81727.2727,91818.1818,101909.0909,112000.0000,122090.9091,132181.8182,142272.7273,152363.6364,162454.5455,172545.4545,182636.3636,192727.2727,202818.1818,212909.0909,223000.0000,233090.9091,243181.8182,253272.7273,263363.6364,273454.5455,283545.4545,293636.3636,303727.2727,313818.1818,323909.0909,334000.0000,344090.9091,354181.8182,364272.7273,374363.6364,384454.5455,394545.4545,404636.3636,414727.2727,424818.1818,434909.0909,445000.0000,455090.9091,465181.8182,475272.7273,485363.6364,495454.5455,505545.4545,515636.3636,525727.2727,535818.1818,545909.0909,556000.0000,566090.9091,576181.8182,586272.7273,596363.6364,606454.5455,616545.4545,626636.3636,636727.2727,646818.1818,656909.0909,667000.0000,677090.9091,687181.8182,697272.7273,707363.6364,717454.5455,727545.4545,737636.3636,747727.2727,757818.1818,767909.0909,778000.0000,788090.9091,798181.8182,808272.7273,818363.6364,828454.5455,838545.4545,848636.3636,858727.2727,868818.1818,878909.0909,889000.0000,899090.9091,909181.8182,919272.7273,929363.6364,939454.5455,949545.4545,959636.3636,969727.2727,979818.1818,989909.0909,1000000.0000]
vdim=[0.0013,0.0140,0.0267,0.0392,0.0518,0.0643,0.0767,0.0891,0.1014,0.1137,0.1278,0.1398,0.1519,0.1639,0.1758,0.1877,0.1994,0.2111,0.2218,0.2332,0.2447,0.2561,0.2675,0.2787,0.2898,0.3008,0.3117,0.3224,0.3330,0.3434,0.3538,0.3639,0.3739,0.3838,0.3934,0.4030,0.4123,0.4215,0.4306,0.4395,0.4481,0.4567,0.4651,0.4732,0.4813,0.4892,0.4967,0.5042,0.5115,0.5186,0.5255,0.5323,0.5390,0.5455,0.5517,0.5578,0.5638,0.5695,0.5751,0.5806,0.5859,0.5911,0.5961,0.6010,0.6056,0.6102,0.6146,0.6189,0.6230,0.6270,0.6309,0.6347,0.6384,0.6418,0.6452,0.6484,0.6515,0.6545,0.6575,0.6603,0.6630,0.6656,0.6826,0.6845,0.6867,0.6888,0.6908,0.6927,0.6945,0.6962,0.6979,0.6995,0.7009,0.7024,0.7036,0.7049,0.7061,0.7072,0.7084,0.7093]
▲ 图1.4.1 不同频率下输出信号幅度
五、RC电路仿真
使用 LCR镊子， 测量光耦开关输出两个管脚之间的电容。 电容大小只有 130pF左右。 如果按照这个数值， 在LTspice中搭建仿真电路。 可以获得输入输出之间的频率特性。 将仿真数据导出， 绘制输出线性频率特性图。 很奇怪，输出特性与前面实际测量的光耦频率特性有很大的区别。 为什么是这样的， 的确令人感到很奇怪。 这也许和光耦输出MOS管的非线性有关系。
▲ 图1.5.1 输出电压与频率之间的关系
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST2.PY -- by Dr. ZhuoQing 2025-10-27
#
# Note:
#============================================================
from headm import *
gain, ang = tspload('aa', 'gain', 'ang')
gg = exp(gain[1])
plt.plot(gain[0], gg, lw=3)
plt.xlabel("Frequency(Hz)", color="steelblue", fontsize=24)
plt.ylabel("Gain(db)", color="steelblue", fontsize=24)
plt.grid(True, which='both', linestyle='--', alpha=0.7)
plt.tight_layout()
plt.show()
#------------------------------------------------------------
# END OF FILE : TEST2.PY
#============================================================
※ 总 结 ※
本文测试了光耦开关AQY212Gs的模拟开关特性。 由于它的输出开关具有寄生电容， 所以开关无法彻底关断高频信号。 用于一般的低频信号的控制， 它还是具有比较好的开关特性。 令人感到奇怪的是， 它的输出频率特性与普通的电容耦合还是有比较大的差异的。 通过对比RC电路仿真的结果， 可以看到对于不同的信号电压， 对应的耦合电容是不同的。
补充测试
▲ 图2.1.1 在1MHz下输入电压与输出电压
#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: gbk -*-
#============================================================
# TEST1.PY -- by Dr. ZhuoQing 2025-10-27
#
# Note:
#============================================================
from headm import *
from tsmodule.tsvisa import *
dg1062open(95)
dm3068open()
vin = linspace(0, 10, 100)
vout = []
for v in vin:
dg1062volt(2, v)
time.sleep(1.5)
o = dm3068vac()
vout.append(o)
printff(v, o)
tspsave("out", vin=vin, vout=vout)
plt.plot(vin, vout, lw=3)
plt.xlabel("Input(V)", color="steelblue", fontsize=24)
plt.ylabel("Output(V)", color="steelblue", fontsize=24)
plt.grid(True, which='both', linestyle='--', alpha=0.7)
plt.tight_layout()
plt.show()
#------------------------------------------------------------
# END OF FILE : TEST1.PY
#============================================================
▲ 图2.1.2 100kHz对应的输入输出电压特性
■ 相关文献链接:
● 相关图表链接:
智能硬件社区聚焦AI智能硬件技术生态，汇聚嵌入式AI、物联网硬件开发者，打造交流分享平台，同步全国赛事资讯、开展 OPC 核心人才招募，助力技术落地与开发者成长。
更多推荐
15
0- 0
已为社区贡献320条内容
所有评论(0)