光耦，也就是我們通常所說的光耦合器。在往期文章中，小編對光耦有過一些闡述。為繼續(xù)增進大家對光耦的認識，本文將對光耦工作原理、光耦主要特點以及高速光耦和普通光耦的區(qū)別予以介紹。如果你對光耦具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、光耦及其工作原理

光電耦合器(opticalcoupler equipment，英文縮寫為OCEP)亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器(紅外線發(fā)光二極管LED)與受光器(光敏半導體管，光敏電阻)封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接收光線之后就產生光電流，從輸出端流出，從而實現(xiàn)了“電—光—電”控制。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器，由于它具有體積小、壽命長、無觸點，抗干擾能力強，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸信號等優(yōu)點，在數(shù)字電路上獲得廣泛的應用。

在光耦工作原理方面：

(1)光電耦合器的輸入阻抗很小，只有幾百歐姆，而干擾源的阻抗較大，通常為105～106Ω。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會很小，只能形成很微弱的電流，由于沒有足夠的能量而不能使二極體發(fā)光，從而被抑制掉了。

(2)光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系，也沒有共地;之間的分布電容極小，而絕緣電阻又很大，因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過光電耦合器饋送到另一邊去，避免了共阻抗耦合的干擾信號的產生。

(3)光電耦合器可起到很好的安全保障作用，即使當外部設備出現(xiàn)故障，甚至輸入信號線短接時，也不會損壞儀表。因為光耦合器件的輸入回路和輸出回路之間可以承受幾千伏的高壓。

(4)光電耦合器的回應速度極快，其回應延遲時間只有10μs左右，適于對回應速度要求很高的場合。

二、光耦主要特點

輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大于10000MΩ，耐壓一般可超過1kV，有的甚至可以達到10kV以上;

由于光接收器只能接受光源的信息，反之不能，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)是阻抗電流驅動性器件，而噪音是一種高內阻微電流電壓信號。因此光電耦合器件的共模抑制比很大，所以，光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音;

容易和邏輯電路配合;

響應速度快。光電耦合器件的時間常數(shù)通常在毫秒甚至微秒級;

無觸點、壽命長、體積小、耐沖擊。

三、高速光耦與普通光耦區(qū)別

在結構當面，高速光耦與普通光耦是不一樣，高速光耦的結構是光敏二極管+放大驅動電路，普通光耦的結構是光敏三極管(+放大驅動電路)。光敏二極管的響應速度(上升下降時間)是納秒級，光敏三極管的響應速度(上升下降時間)是微秒級。不是說普通光耦工作在線性區(qū)它就能高速，它固有的響應時間就限死了它想快也快不起來。另外如果普通光耦工作在線性區(qū)，那它也會受限截至頻率Fc(Cut-offFrequency)這個參數(shù)，普通光耦這個Fc基本在50KHz左右(測試條件VCC=5v、IC=5ma、RL=100R，RL加大Fc更小，RL=1K時，F(xiàn)c大約在10KHz左右)，像TLP521，F(xiàn)c約50KHz，PC817，F(xiàn)c約80KHz，CNY117，F(xiàn)c約250KHz。

當然有些普通光耦在調大驅動電流(到200MA)/減小負載電阻(到500OHM)/優(yōu)化驅動脈沖等情況下的確實能達到500KHz這樣的速度。高速光電耦合器6N137由磷砷化鎵發(fā)光二極管和光敏集成檢測電路組成。通過光敏二極管接收信號并經內部高增益線性放大器把信號放大后，由集電極開路門輸出。6N137引腳圖和內部結構圖如圖1和圖2所示。該光電器件高、低電平傳輸延遲時間短，典型值僅為45ns，已接近TTL電路傳輸延遲時間的水平。具有10Mbps的高速性能，因而在傳輸速度上完全能夠滿足隔離總線的要求。內部噪聲防護裝置提供了典型10kV/μs的共模抑制功能。除此之外，6N137還具有一個控制端，通過對該端的控制，可使光耦輸出端呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。

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