硬件学习笔记

1.光耦原理简介     

        光电偶合器件（简称光耦）是把发光器件（如发光二极体）和光敏器件（如光敏三极管）组装在一起，通过光线实现耦合构成电—光和光—电的转换器件。

        光电耦合器分为很多种类，图1所示为常用的三极管型光电耦合器原理图。当电信号送入光电耦合器的输入端时，发光二极体通过电流而发光，光敏元件受到光照后产生电流，CE导通；当输入端无信号，发光二极体不亮，光敏三极管截止，CE不通。对于数位量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为高电平“1”；当输入为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为低电平“ 0”。若基极有引出线则可满足温度补偿、检测调制要求。这种光耦合器性能较好，价格便宜，因而应用广泛。

2.光耦的隔离优点的原因

        光电耦合器之所以在传输信号的同时能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，主要有以下几方面的原因： （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。

3.光耦的组成

4.光耦的生产基本流程

5.光耦的主要参数

输入端：

1）正向压降VF（Forward voltage）： 输入端二极管通过正向电流时，正负极之间所产生的电压降。

2）正向电流IF（Forward current）： 输入端流过二极管的电流

3）反向电压VR、反向电流IR（Reverse voltage/ Reverse ）：输入端施加反向电压VR，对应的反向漏电流IR。

输出端：

1）Iceo集电极暗电流（Collector dark current）：发光二极管开路，集电极至发射极间的电压为规定值时，流过集电极的电流。

 2）BVceo集电极-发射极击穿电压（Collector Emitter break down voltage）: 二极管开路，集电极电流Ic为规定之，集电极与发射极的电压降。

3）BVeco发射极-集电极击穿电压（Emitter Collector break down voltage）

传输特性：

1）Ic （collector current）集电极电流

2）CTR（电流传输比）:TR=Ic/If*100%

3）Vce（sat）集电极-发射极饱和电压（Collector Emitter saturation voltage）:二极管工作电流IF和集电极电流IC为规定值时，并保持IC/IF≤CTRmin时     （CTRmin在被测管技术条件中规定）集电极与发射极之间的电压降。

4）Riso隔离电阻（Isolation resistance）: 输入端与输出端之间的绝缘电阻值

5）Viso隔离电压（Isolation voltage):输入端和输出端之间绝缘耐压值

6）Tr/Tf上升时间/下降时间（response time Rise/Fall）

6.余三极管的区别

        工作在开关状态的光耦副边三极管饱和导通，管压降