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由于光接收器只能接受光源的信息,否则就不能接受,当信号从光源传输到光接收器时没有反馈现象,输出信号不会影响输入。由于发光器件(GaAs红外二管)是阻抗电流驱动器件,噪声是高内阻微电流电压信号,因此光耦合器的共模抑制比大。因此,光耦合器可以很好地抑制干扰并消除噪声。易于与逻辑电路匹配。响应速度快。光耦合器的时间常数通常在微秒甚至纳秒级。非接触式,寿命长,体积小,耐冲击。光耦合器的主要优点是信号单向传输,输入输出端实现电气隔离,抗干扰能力强,使用寿命长,传输效率高。广泛应用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电路、远端信号传输、脉冲放大、固态继电器、仪器仪表、通信设备、微机接口等。由于光耦合器的输入阻抗小于一般干扰源的输入阻抗,光耦合器输入端的干扰电压小,能提供的电流不大,不易使半导体二管发光。由于光耦合器的外壳是密封的,因此不受外部光的影响。光耦合器的隔离电阻大(约1012Ω),隔离电容小(约几pF),因此可以电路耦合引起的电磁干扰。线性光耦合器的工作原理是将控制电压添加到光耦合器的输入端。
另外,光电晶体管和红外LED之间的空间是透明的非导电材料,隔离了两个不同的电路。LED和光电晶体管之间的中空空间可以使用玻璃、空气或透明塑料制成,电气隔离要高得多,通常为10kV或更高。光耦合器由作为LED的发射器和作为光敏元件的接收器组成。当LED发出光并且光照射到光电传感器(光电二管、光电晶体管、PhotoTriac)上时,光电传感器开始流动电流。在这个系统中,输入光与输出端的电流成正比。
普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性,在IF较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度,特别是在传输小信号时,其交流电流传输比很接近于直流电流传输比CTR值。因此,它适合传输模拟电压或电流信号,能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。
电流传输比是光耦合器的一个重要参数,通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持不变时,该比率等于直流输出电流IC和直流输入电流IF的百分比。大多数光耦合器使用光阻器,其CTR范围为20%至300%(例如4N35),PC817为80%至160%)。达林顿光耦合器(如4N30)可以达到100%~5000%。这表明,对于相同的输出电流,后者只需要更小的输入电流。因此,晶体管的hFE参数与CTR参数之间存在一些相似之处。得到线性光耦合器和普通光耦合器的典型CTR-IF特性曲线。
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