1 光耦合器的類型及性能特點
1.1 光耦合器的類型
? ?光耦合器有雙列直插式、管式、光導纖維式等多種封裝形式，其種類達數十種。光耦合器的分類及內部電路如圖1所示。圖中是8種典型產品的型號：(a)通用型(無基極引線)；(b)通用型(有基極引線)；(c)達林頓型；(d)高速型；(e)光集成電路；(f)光纖型；(g)光敏晶閘管型；(h)光敏場效應管型。

1.2 光耦合器的性能特點
?光耦合器的主要優點是單向傳輸信號，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離，抗干擾能力強，使用壽命長，傳輸效率高。它廣泛用于電平轉換、信號隔離、級間隔離 、開關電路、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。在單片開關電源中，利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路，通過調節控制端電流來改變占空比，達到精密穩壓目的。

1.3 光耦合器的技術參數

????? 主要有發光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發射極反向擊穿電壓V(BR)CEO、集電極-發射極飽和壓降VCE(sat)。此外，在傳輸數字信號時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數。

????? 常用參數：
正向壓降VF：二極管通過的正向電流為規定值時，正負極之間所產生的電壓降。
正向電流IF：在被測管兩端加一定的正向電壓時二極管中流過的電流。
反向電流IR：在被測管兩端加規定反向工作電壓VR時，二極管中流過的電流。
反向擊穿電壓VBR：：被測管通過的反向電流IR為規定值時，在兩極間所產生的電壓降。
結電容CJ：在規定偏壓下，被測管兩端的電容值。
反向擊穿電壓V(BR)CEO：發光二極管開路，集電極電流IC為規定值，集電極與發射集間的電壓降。
輸出飽和壓降VCE(sat)：發光二極管工作電流IF和集電極電流IC為規定值時，并保持IC/IF≤CTRmin時（CTRmin在被測管技術條件中規定）集電極與發射極之間的電壓降。
反向截止電流ICEO：發光二極管開路，集電極至發射極間的電壓為規定值時，流過集電極的電流為反向截止電流。
電流傳輸比CTR：輸出管的工作電壓為規定值時，輸出電流和發光二極管正向電流之比為電流傳輸比CTR。
脈沖上升時間tr、下降時間tf：光耦合器在規定工作條件下，發光二極管輸入規定電流IFP的脈沖波，輸出端管則輸出相應的脈沖波，從輸出脈沖前沿幅度的10%到90%，所需時間為脈沖上升時間tr。從輸出脈沖后沿幅度的90%到10%，所需時間為脈沖下降時間tf。
傳輸延遲時間tPHL、tPLH：光耦合器在規定工作條件下，發光二極管輸入規定電流IFP的脈沖波，輸出端管則輸出相應的脈沖波，從輸入脈沖前沿幅度的50%到輸出脈沖電平下降到1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPHL。從輸入脈沖后沿幅度的50%到輸出脈沖電平上升到1.5V時所需時間為傳輸延遲時間tPLH。
入出間隔離電容CIO：光耦合器件輸入端和輸出端之間的電容值。
入出間隔離電阻RIO：半導體光耦合器輸入端和輸出端之間的絕緣電阻值。
入出間隔離電壓VIO：光耦合器輸入端和輸出端之間絕緣耐壓值。?
????? 電流傳輸比是光耦合器的重要參數，通常用直流電流傳輸比來表示。當輸出電壓保持恒定時，它等于直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。

????? 采用一只光敏三極管的光耦合器，CTR的范圍大多為20%～300%（如4N35），而PC817則為80%～160%，達林頓型光耦合器（如4N30）可達100%～5000%。這表明欲獲得同樣的輸出電流，后者只需較小的輸入電流。因此，CTR參數與晶體管的hFE有某種相似之處。線性光耦合器與普通光耦合器典型的CTR-IF特性曲線，分別如圖2中的虛線和實線所示。

????????????????? 圖一 最常用的光電耦合器之內部結構圖 三極管接收型? 4腳封裝

??????????????????????????? 圖二 光電耦合器之內部結構圖 三極管接收型? 6腳封裝

????????????圖三 光電耦合器之內部結構圖 雙發光二極管輸入 三極管接收型 4腳封裝

??????????????????????? ??????? 圖四 光電耦合器之內部結構圖 可控硅接收型? 8腳封裝

圖五 光電耦合器之內部結構圖 雙二極管接收型? 6腳封裝

???? 普通光耦合器的CTR-IF特性曲線呈非線性，在IF較小時的非線性失真尤為嚴重，因此它不適合傳輸模擬信號。線性光耦合器的CTR-IF特性曲線具有良好的線性度，特別是在傳輸小信號時，其交流電流傳輸比(ΔCTR＝ΔIC/ΔIF)很接近于直流電流傳輸比CTR值。因此，它適合傳輸模擬電壓或電流信號，能使輸出與輸入之間呈線性關系。這是其重要特性。