光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。
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基本資料簡介
仙童Fairchild光電耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。仙童Fairchild光電耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類zui多、用途zui廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
美國仙童Fairchild光電耦合器廣東辦事處
仙童Fairchild光電耦合器是一種把發(fā)光器件和光敏器件封裝在同一殼體內(nèi)， 中間通過電→光→電的轉(zhuǎn)換來傳輸電信號的半導(dǎo)體光電子器件。其中，發(fā)光器件一般都是發(fā)光二極管。 而光敏器件的種類較多，除光電二極管外，還有光敏三極管、光敏電阻、光電晶閘管等。 仙童Fairchild光電耦合器可根據(jù)不同要求， 由不同種類的發(fā)光器件和光敏器件組合成許多系列的仙童Fairchild光電耦合器。
比較器A1將ZDl(結(jié)點A)的參考電壓和通過分壓電路R7和R8的輸出電壓進行比較，因而控制Q2的導(dǎo)通狀態(tài)，可以定義發(fā)光二極管D1的電流和通過光耦合在光敏晶體管Q1的集電極電流。然后Q1定義脈沖寬度和輸出電壓，補償任何使輸出電壓改變的傾向。
隨著仙童Fairchild光電耦合器的使用時間增加和傳輸比即增益的下降，為了防止控制失靈，給Q2提供充足的驅(qū)動電流裕量是很有必要的。仙童Fairchild光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達林頓型、集成電路型等。（外形有金屬圓殼封裝，塑封雙列直插等）。
仙童Fairchild光電耦合器的主要特點如下 :
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，但并不切斷他們之間的信號傳遞。②隔離性能好，輸入端與輸出端之間*實現(xiàn)了電隔離。③光信號不受電磁波干擾，工作穩(wěn)定可靠。④光發(fā)射器件與光敏器件的光譜匹配十分理想，響應(yīng)速度快，傳輸效率高，仙童Fairchild光電耦合器件的時間常數(shù)通常在微秒甚至毫微秒級。 ⑤抗共模干擾能力強，能很好地抑制干擾并消除噪音。 ⑥無觸點，使用壽命長，體積小，耐沖擊能力強。 ⑦易與邏輯電路連接。⑧工作溫度范圍寬，符合工業(yè)和軍用溫度標準。
由于仙童Fairchild光電耦合器的輸入端是發(fā)光器件，發(fā)光器件是阻抗電流驅(qū)動性器件，而噪音是一種高內(nèi)阻微電流電壓信號。 因此仙童Fairchild光電耦合器件的共模抑制比很大，仙童Fairchild光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。它在計算機數(shù)字通信及實時控制電路中作為信號隔離的接口元件可以大大增加計算機工作的可靠性。 在長線信息傳輸中作為終端隔離元件可以大幅度提高信噪比。所以，它在各種電路中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已成為種類zui多、用途zui廣的光電器件之一。
輸入和輸出端之間絕緣 , 其絕緣電阻一般都大于 10Ω, 耐壓一般可超過 1kV , 有的甚至可以達到 10kV 以上 。由于“光” 傳輸?shù)膯蜗蛐?, 所以信號從光源單向傳輸?shù)焦饨邮掌鲿r不會出現(xiàn)反饋現(xiàn)象, 其輸出信號也不會影響輸入端。由于發(fā)光器件( 砷化鎵紅外二極管) 是阻抗電流驅(qū)動性器件 , 而噪音是一種高內(nèi)阻微電流的電壓信號 。因此仙童Fairchild光電耦合器件的共模抑制比很大 ,所以,仙童Fairchild光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。它在計算機數(shù)字通信及實時控制電路中作為信號隔離的接口元件可以大大增加計算機工作的可靠性。 在長線信息傳輸中作為終端隔離元件可以大幅度提高信噪比。所以，它在各種電路中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已成為種類zui多、用途zui廣的光電器件之一。
選取原則
在設(shè)計光耦光電隔離電路時必須正確選擇光耦合器的型號及參數(shù)，選取原則如下：
(1)由于仙童Fairchild光電耦合器為信號單向傳輸器件，而電路中數(shù)據(jù)的傳輸是雙向的，電路板的尺寸要求一定，結(jié)合電路設(shè)計的實際要求，就要選擇單芯片集成多路光耦的器件。
(2)仙童Fairchild光電耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是不小于500%。因為當CTR<500%時，光耦中的LED就需要較大的工作電流(>5.0 mA)，才能保證信號在長線傳輸中不發(fā)生錯誤，這會增大光耦的功耗。
(3)仙童Fairchild光電耦合器的傳輸速度也是選取光耦必須遵循的原則之一，光耦開關(guān)速度過慢，無法對輸入電平做出正確反應(yīng)，會影響電路的正常工作。
(4)推薦采用線性光耦。其特點是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。設(shè)計中由于電路輸入輸出均是一種高低電平信號，故此，電路工作在非線性狀態(tài)。而在線性應(yīng)用中，因為信號不失真的傳輸，所以，應(yīng)根據(jù)動態(tài)工作的要求，設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，使電路工作在線性狀態(tài)。
通常情況下，單芯片集成多路光耦的器件速度都比較慢，而速度快的器件大多都是單路的，大量的隔離器件需要占用很大布板面積，也使得設(shè)計的成本大大增加。在設(shè)計中，受電路板尺寸、傳輸速度、設(shè)計成本等因素限制，無法選用速度上非常占優(yōu)勢的單路光耦器件，在此選用TOSHIBA公司的TLP521-4。
發(fā)展現(xiàn)狀注意事項
*、 必須加反向電壓；
第二、光敏晶體管管殼必須保持清潔。
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