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      [導讀]光耦合器(Optical Coupler,英文縮寫為oc)亦稱光電隔離器,簡稱光耦。光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用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。

      光耦合器(Optical Coupler,英文縮寫為oc)亦稱光電隔離器,簡稱光耦。光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用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管(led),使之發出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大后輸出。這就完成了電—光—電的轉換,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。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件,因而具有很強的共模抑制能力。所以,它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件,可以大大增加計算機工作的可靠性。

      光電耦合器是一種能夠將光信號轉換成電信號、或將電信號轉換成光信號的設備。根據其工作原理的不同,可以分為兩大類:光電耦合器和電光耦合器。光電耦合器是將光信號轉換成電信號的設備,常見的光電耦合器有玻璃纖維光電耦合器、塑料光纖光電耦合器、金屬線光電耦合器和微型光電耦合器等。電光耦合器是將電信號轉換成光信號的設備,常見的電光耦合器有紅外光耦合器、可見光耦合器和太赫茲耦合器等。

      在光電耦合器輸入端加電信號使發光源發光,光的強度取決于激勵電流的大小,此光照射到封裝在一起的受光器上后,因光電效應而產生了光電流,由受光器輸出端引出,這樣就實現了電一光一電的轉換。光電耦合器主要由三部分組成:光的發射、光的接收及信號放大。 光的發射部分主要由發光器件構成,發光器件一般都是發光二極管,發光二極管加上正向電壓時,能將電能轉化為光能而發光,發光二極管可以用直流、交流、脈沖等電源驅動,但發光二極管在使用時必須加正向電壓。光的接收部分主要由光敏器件構成,光敏器件一般都是光敏晶體管, 光敏晶體管是利用 PN 結在施加反向電壓時,在光線照射下反向電阻由大變小的原理來工作的。光的信號放大部分主要由電子電路等構成。發光器件的管腳為輸入端,而光敏器件的管腳為輸出端。工作時把電信號加到輸入端,使發光器件的芯體發光, 而光敏器件受光照后產生光電流并經電子電路放大后輸出,實現電→光→電的轉換,從而實現輸入和輸出電路的電器隔離。由于光電耦合器輸入與輸出電路間互相隔離,且電信號在傳輸時具有單向性等優點, 因而光電耦合器具有良好的抗電磁波干擾能力和電絕緣能力。

      光電耦合的主要特點如下 ::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之間的電聯系,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完全實現了電隔離。③光信號不受電磁波干擾,工作穩定可靠。④光發射器件與光敏器件的光譜匹配十分理想,響應速度快,傳輸效率高,光電耦合器件的時間常數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,符合工業和軍用溫度標準。由于光電耦合器的輸入端是發光器件,發光器件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,光電耦合器件可以很好地抑制干擾并消除噪音。


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