光电耦合器的分类及应用

光电耦合器的分类
    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：
　　(1) 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。
　　(2) 按输出形式分，可分为：
　　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）。
　　(3) 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。
　　(4) 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）。
　　(5) 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）。
　　(6) 按通道分，可分为单通道，双通道和多通道光电耦合器。
　　(7) 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）。
　　(8) 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）。

光电耦合器具体应用  
　　1.组成开关电路 
　　图1电路中，当输入信号ui为低电平时，晶体管V1处于截止状态，光电耦合器B1中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”；当ui为高电平时，v1导通，B1中发光二极管发光，Q11、Q12间的电阻变小，相当于开关“接通”．该电路因Ui为低电平时，开关不通，故为高电平导通状态．同理，图2电路中，因无信号(Ui为低电平)时，开关导通，故为低电平导通状态． 
　　2．组成逻辑电路 
　　图3电路为“与门”逻辑电路。其逻辑表达式为P=A．B.图中两只光敏管串联，只有当输入逻辑电平A=1、B=1时，输出P=1．同理，还可以组成“或门”、“与非门”、“或非门”等逻辑电路． 
　　3．组成隔离耦合电路 
　　电路如图4所示．这是一个典型的交流耦合放大电路．适当选取发光回路限流电阻Rl，使B4的电流传输比为一常数，即可保证该电路的线性放大作用。 

耦合电路

　　耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。耦合电路就是指参与耦合过程的电路。

几种耦合电路

一级：组成多级放大电路的每一个基本放大电路称为一级。

级间耦合：级与级之间的连接称为级间耦合。

多级放大电路的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。

直接耦合

直接耦合：将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端。

直接耦合方式的缺点：采用直接耦合方式使各级之间的直流通路相连，因而静态工作点相互影响。有零点漂移现象。

直接耦合方式的优点：具有良好的低频特性，可以放大变化缓慢的信号；由于电路中没有大容量电容，易于将全部电路集成在一片硅片上，构成集成电路。

阻容耦合方式

阻容耦合方式：将放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，称为阻容耦合方式。

直流分析：由于电容对直流量的电抗为无穷大，因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路不相通，各级的静态工作点相互独立。

交流分析：只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号可几乎没有衰减地传递到后级的输入端。因此，在分立元件电路中阻容耦合方式得到非常广泛的应用。

阻容耦合电路的缺点：低频特性差，不能放大变化缓慢的信号；在集成电路中制造大容量的电容很困难，因此阻容耦合方式不便于集成化。

变压器耦合

变压器耦合：将放大电路前级的输出端通过变压器接到后级的输入端或负载电阻上，称为变压器耦合。

电路缺点：变压器耦合电路的前后级靠磁路耦合，它的各级放大电路的静态工作点相互独立。它的低频特性差，不能放大变化缓慢的信号，且非常笨重，不能集成化。

电路优点是可以实现阻抗变换，因而在分立元件功率放大电路中得到广泛应用。

光电耦合器

光电耦合器：是实现光电耦合的基本器件，它将发光元件（发光二极管）与光敏元件（光电三极管）相互绝缘地组合在一起。

工作原理：发光元件为输入回路，它将电能转换成光能；光敏元件为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离，从而可有效地抑制电干扰。

传输比CTR：在c-e之间电压一定的情况下，iC的变化量与iD的变化量之比称为传输比CTR，即

CTR的数值只有0.1~1.5。