光电耦合器

    在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。

    光电耦合器主要由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。 光的发射部分主要由发光器件构成，发光器件一般都是发光二极管，发光二极管加上正向电压时，能将电能转化为光能而发光，发光二极管可以用直流、交流、脉冲等电源驱动，但发光二极管在使用时必须加正向电压。光的接收部分主要由光敏器件构成，光敏器件一般都是光敏晶体管， 光敏晶体管是利用 PN 结在施加反向电压时，在光线照射下反向电阻由大变小的原理来工作的。

    光的信号放大部分主要由电子电路等构成。发光器件的管脚为输入端，而光敏器件的管脚为输出端。工作时把电信号加到输入端，使发光器件的芯体发光， 而光敏器件受光照后产生光电流并经电子电路放大后输出，实现电→光→电的转换，从而实现输入和输出电路的电器隔离。由于光电耦合器输入与输出电路间互相隔离，且电信号在传输时具有单向性等优点， 因而光电耦合器具有良好的抗电磁波干扰能力和电绝缘能力。

    结构

    光电耦合器的主要结构是把发光器件和光接收器件组装在一个密闭的管壳内 , 然后利用发光器件的管脚作输入端, 而把光接收器的管脚作为输出端 。当在输入端加电信号时,发光器件发光。这样,光接收器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出。从而实现了以“光”为媒介的电信号传输 , 而器件的输入和输出两端在电气上是绝缘的 。这样就构成了一种中间通过光传输信号的新型半导体光电子器件。光电耦合器的封装形式一般有管形、双列直插式和光导纤维连接三种。具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强．无触点且输入与输出在电气上完全隔离等优点。

    特点

    光电耦合的主要特点如下 :

    ①光信号单向传输 ，输出信号对输入端无反馈，可有效阻断电路或系统之间的电联系，但并不切断他们之间的信号传递。②隔离性能好，输入端与输出端之间完全实现了电隔离。③光信号不受电磁波干扰，工作稳定可靠。④光发射器件与光敏器件的光谱匹配十分理想，响应速度快，传输效率高，光电耦合器件的时间常数通常在微秒甚至毫微秒级。 ⑤抗共模干扰能力强，能很好地抑制干扰并消除噪音。 ⑥无触点，使用寿命长，体积小，耐冲击能力强。 ⑦易与逻辑电路连接。⑧工作温度范围宽，符合工业和军用温度标准。

    由于光电耦合器的输入端是发光器件，发光器件是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流电压信号。 因此光电耦合器件的共模抑制比很大，光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。它在计算机数字通信及实时控制电路中作为信号隔离的接口元件可以大大增加计算机工作的可靠性。 在长线信息传输中作为终端隔离元件可以大幅度提高信噪比。所以，它在各种电路中得到了广泛的应用。目前已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。

    输入和输出端之间绝缘 , 其绝缘电阻一般都大于 10Ω, 耐压一般可超过 1kV , 有的甚至可以达到 10kV 以上 。由于“光” 传输的单向性 , 所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象, 其输出信号也不会影响输入端。由于发光器件( 砷化镓红外二极管) 是阻抗电流驱动性器件 , 而噪音是一种高内阻微电流的电压信号 。因此光电耦合器件的共模抑制比很大 ,所以,光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。它在计算机数字通信及实时控制电路中作为信号隔离的接口元件可以大大增加计算机工作的可靠性。 在长线信息传输中作为终端隔离元件可以大幅度提高信噪比。所以，它在各种电路中得到了广泛的应用。目前已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。

    由于光电耦合器的品种和类型非常多，在光电子DATA手册中，其型号超过上千种，通常可以按以下方法进行分类：

    按光路径分

    可分为外光路光电耦合器（又称光电断续检测器）和内光路光电耦合器。外光路光电耦合器又分为透过型和反射型光电耦合器。

    按输出形式分

    a、光敏器件输出型，其中包括光敏二极管输出型，光敏三极管输出型，光电池输出型，光可控硅输出型等。

    b、NPN三极管输出型，其中包括交流输入型，直流输入型，互补输出型等。

    c、达林顿三极管输出型，其中包括交流输入型，直流输入型。

    d、逻辑门电路输出型，其中包括门电路输出型，施密特触发输出型，三态门电路输出型等。

    e、低导通输出型（输出低电平毫伏数量级）。

    f、光开关输出型（导通电阻小余10Ω）。

    g、功率输出型（IGBT/MOSFET等输出）。

    按封装形式分

    可分为同轴型，双列直插型，TO封装型，扁平封装型，贴片封装型，以及光纤传输型等。

    按传输信号分

    可分为数字型光电耦合器（OC门输出型，图腾柱输出型及三态门电路输出型等）和线性光电耦合器（可分为低漂移型，高线性型，宽带型，单电源型，双电源型等）。

    按速度分

    可分为低速光电耦合器（光敏三极管、光电池等输出型）和高速光电耦合器（光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型）。

    按通道分

    可分为单通道，双通道和多通道光电耦合器。

    按隔离特性分

    可分为普通隔离光电耦合器（一般光学胶灌封低于5000V，空封低于2000V）和高压隔离光电耦合器（可分为10kV,20kV,30kV等）。

    按工作电压分

    可分为低电源电压型光电耦合器（一般5～15V）和高电源电压型光电耦合器（一般大于30V）。