光耦是如何工作的？高速光耦、普通光耦有何不同？

光耦，也就是我们通常所说的光耦合器。在往期文章中，小编对光耦有过一些阐述。为继续增进大家对光耦的认识，本文将对光耦工作原理、光耦主要特点以及高速光耦和普通光耦的区别予以介绍。如果你对光耦具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、光耦及其工作原理

光电耦合器(opticalcoupler equipment，英文缩写为OCEP)亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管，光敏电阻)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接收光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”控制。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。

在光耦工作原理方面：

(1)光电耦合器的输入阻抗很小，只有几百欧姆，而干扰源的阻抗较大，通常为105～106Ω。据分压原理可知，即使干扰电压的幅度较大，但馈送到光电耦合器输入端的杂讯电压会很小，只能形成很微弱的电流，由于没有足够的能量而不能使二极体发光，从而被抑制掉了。

(2)光电耦合器的输入回路与输出回路之间没有电气联系，也没有共地;之间的分布电容极小，而绝缘电阻又很大，因此回路一边的各种干扰杂讯都很难通过光电耦合器馈送到另一边去，避免了共阻抗耦合的干扰信号的产生。

(3)光电耦合器可起到很好的安全保障作用，即使当外部设备出现故障，甚至输入信号线短接时，也不会损坏仪表。因为光耦合器件的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏的高压。

(4)光电耦合器的回应速度极快，其回应延迟时间只有10μs左右，适于对回应速度要求很高的场合。

二、光耦主要特点

输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻一般都大于10000MΩ，耐压一般可超过1kV，有的甚至可以达到10kV以上;

由于光接收器只能接受光源的信息，反之不能，所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端;

由于发光器件(砷化镓红外二极管)是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流电压信号。因此光电耦合器件的共模抑制比很大，所以，光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音;

容易和逻辑电路配合;

响应速度快。光电耦合器件的时间常数通常在毫秒甚至微秒级;

无触点、寿命长、体积小、耐冲击。

三、高速光耦与普通光耦区别

在结构当面，高速光耦与普通光耦是不一样，高速光耦的结构是光敏二极管+放大驱动电路，普通光耦的结构是光敏三极管(+放大驱动电路)。光敏二极管的响应速度(上升下降时间)是纳秒级，光敏三极管的响应速度(上升下降时间)是微秒级。不是说普通光耦工作在线性区它就能高速，它固有的响应时间就限死了它想快也快不起来。另外如果普通光耦工作在线性区，那它也会受限截至频率Fc(Cut-offFrequency)这个参数，普通光耦这个Fc基本在50KHz左右(测试条件VCC=5v、IC=5ma、RL=100R，RL加大Fc更小，RL=1K时，Fc大约在10KHz左右)，像TLP521，Fc约50KHz，PC817，Fc约80KHz，CNY117，Fc约250KHz。

当然有些普通光耦在调大驱动电流(到200MA)/减小负载电阻(到500OHM)/优化驱动脉冲等情况下的确实能达到500KHz这样的速度。高速光电耦合器6N137由磷砷化镓发光二极管和光敏集成检测电路组成。通过光敏二极管接收信号并经内部高增益线性放大器把信号放大后，由集电极开路门输出。6N137引脚图和内部结构图如图1和图2所示。该光电器件高、低电平传输延迟时间短，典型值仅为45ns，已接近TTL电路传输延迟时间的水平。具有10Mbps的高速性能，因而在传输速度上完全能够满足隔离总线的要求。内部噪声防护装置提供了典型10kV/μs的共模抑制功能。除此之外，6N137还具有一个控制端，通过对该端的控制，可使光耦输出端呈现高阻状态。

以上便是此次小编带来的“光耦”相关内容，通过本文，希望大家对光耦工作原理、光耦主要特点以及高速光耦和普通光耦的区别具备一定的了解。如果你喜欢本文，不妨持续关注我们网站哦，小编将于后期带来更多精彩内容。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!