基础课堂 光耦合器性能知识小科普

光耦合器作为一种不可或缺的电子元件，在通讯传输、消费电子等领域中有着广泛的应用。在今天的文章中，我们将会为刚刚开始接触电子电路设计的新人工程师们，简要的科普一下光耦合器的基础性能知识，下面就让我们一起来看一下吧。

光耦合器作为一种重要的电子元件，在电路系统中的作用主要是用来传输电信号，这种传输是以光为媒介来进行和完成的。其实就传输信号的原理而言，光耦合器与隔离变压器有相同的作用，但它一般会采用DIP封装形式，体积小，传输信号的频率高，使用方便。

在平时的应用过程中，光耦合器所所传输的信号主要有数字信号和模拟信号两种，因此对器件要求不同，故选择时应针对输入信号选择相应的光耦。用于传递模拟信号的光耦合器也被称作线性光耦，其本身的发光器件为二极管、光接收器为光敏三极管。当有电流通过发光二极管时，便形成一个光源，该光源照射到光敏三极管表面上，使光敏三极管产生集电极电流，该电流的大小与光照的强弱，与流过二极管的正向电流的大小成正比。

从上文中所介绍的光耦信号传输原理可以看到，由于光耦合器的输入端和输出端之间通过光信号来传输，因而两部分之间在电气上是完全隔离的，这中间没有电信号的反馈和干扰，所以光耦合器的性能稳定，抗干扰能力强。光耦的发光管和光敏管之间耦合电容小、耐压高，因此共模抑制比很高。输入和输出间的电隔离度取决于两部分供电电源间的绝缘电阻。此外，因其输入电阻小，对高内阻源的噪声相当于被短接。因此，由光耦合器构成的模拟信号隔离电路具有优良的电气性能。

除了上文中所提及的几种优势之外，光耦合器在实际的应用过程中还能够在某些电路设计中能够担当普通放大器的功能。光耦本身的输出特性与普通双极型晶体管的输出特性是十分相似，因此技术人员可以依据设计情况需要将其作为普通放大器直接构成模拟放大电路，并且输入与输出间可实现电隔离。然而，这类放大电路的工作稳定性较差，造成这一问题的根本原因有两点，一是光耦合器的线性工作范围较窄，且随温度变化而变化。二是光耦合器共发射极电流传输系数β和集电极反向饱和电流ICBO受温度变化的影响明显。因此，在实际应用中，除应选用线性范围宽、线性度高的光耦合器来实现模拟信号隔离外，还必须在电路上采取有效措施，尽量消除温度变化对放大电路工作状态的影响。

如果想要让利用光耦合器构成的模拟隔离电路稳定且实用，技术人员需要尽量消除暗电流的影响，以提高线性度，做到静态工作点IFQ随温度的变化而自动调整。同时，还必须保证输出信号保持对称性，使输入信号的动态范围随温度变化而自动变化，以此来抵消β值随温度变化的影响，保证电路工作状态的稳定性。