光耦是將發(fā)光器件和光敏器件封裝在同一外殼內(nèi)，通過電→光→電轉(zhuǎn)換傳輸電信號的一種半導(dǎo)體光電器件。其中，發(fā)光器件一般是發(fā)光二極管。光敏器件有很多種，包括光電二極管和光電晶體管、光敏電阻、光電晶閘管等。根據(jù)不同的要求，光耦合器可以由不同種類的發(fā)光器件和光敏器件組合成許多系列的光耦合器。

光電耦合器特點(diǎn)

①光信號單向傳輸，輸出信號對輸入端無反饋，可有效阻斷電路或系統(tǒng)之間的電氣連接，但不切斷它們之間的信號傳輸。

2隔離性能好，輸入和輸出端子之間完全電氣隔離。

3光信號不受電磁波干擾，工作穩(wěn)定可靠。

④發(fā)光器件與光敏器件光譜匹配理想，響應(yīng)快，傳輸效率高，光電耦合器件的時間常數(shù)通常在微秒甚至納秒量級。

⑤抗共模干擾能力強(qiáng)，能很好的抑制干擾，消除噪聲。

⑥無觸點(diǎn)壽命長體積小抗沖擊性強(qiáng)。

⑦易于與邏輯電路連接。⑧工作溫度范圍寬，符合工業(yè)和軍用溫度標(biāo)準(zhǔn)。

光電耦合器的工作原理

在光源部分，使用DC、在交流或脈沖電源的驅(qū)動下，在發(fā)光二極管和直流電壓的條件下，電能將轉(zhuǎn)化為光能，從而引起發(fā)光;在信號放大部分，半導(dǎo)體光電器件為接收器放大信號;在接收器部分，光敏器件利用PN結(jié)施加反向電壓的原理，在光照下反向電阻由大變小，從而導(dǎo)致消光現(xiàn)象。因此，通過光源、信號放大、經(jīng)過光接收器的三個部分后，光電耦合器完成電和光電的轉(zhuǎn)換。

光電耦合器的應(yīng)用領(lǐng)域

1）邏輯電路中的應(yīng)用

光耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路由于光耦合器的抗干擾性能和隔離性能優(yōu)于晶體管，因此光耦合器構(gòu)成的邏輯電路更可靠。

2）作為固態(tài)開關(guān)，經(jīng)常要求控制電路與開關(guān)之間具有良好的電氣隔離，這對于普通的電子開關(guān)來說是很難實(shí)現(xiàn)的，但使用光電耦合器很容易實(shí)現(xiàn)。

3）在觸發(fā)電路中的應(yīng)用

在雙穩(wěn)態(tài)輸出電路中使用光電耦合器，可以有效地解決輸出與負(fù)載隔離的問題，因?yàn)榘l(fā)光二極管可以分別串聯(lián)在兩個發(fā)射極電路中。

4）在脈沖放大電路中的應(yīng)用

光耦合器用于數(shù)字電路，可以放大脈沖信號。

5）在線性電路中的應(yīng)用

線性光電耦合器用于線性電路，具有高線性度和優(yōu)良的電氣隔離性能。

6）特殊場合的應(yīng)用

光耦合器也可用于高壓控制，代替變壓器觸點(diǎn)繼電器和/d電路等場合。

光耦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理

光耦以光的形式傳輸信號內(nèi)部電路由光電晶體管和發(fā)光二極管組成，電子元件封裝在塑料外殼中連接到電路后，輸入端的電信號通過發(fā)光二極管轉(zhuǎn)換成相同的規(guī)則光束，然后傳輸?shù)焦怆娋w管。光電晶體管將接收到的光束還原為與發(fā)光二極管具有相同變化的電信號，即實(shí)現(xiàn)了通電－光－電的轉(zhuǎn)換。

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