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耦合器主要有如下优点:低的附加损耗。光从纤芯模式转换到耦合模式,然后再转换回纤芯模式在理论上是无损耗的。又因为光在耦合过程中从未离开光纤结构,所以它从未遇到界面,因此无回射。对于X型和Y型耦合器,附加损耗小于0.05dB。由于FBD耦合器是由常规光纤制作的,连接一个FBD耦合器到传输光纤是容易而且是低损耗的。方向性好,一般达到60dB,了传输光信号的定向性,减小了线路之间的串扰。良好的环境稳定性,光路结构简单紧凑,在-40~85℃温度范围内耦合器可以稳定工作。制作成本低,适合批量生产。描述光耦合器特性的一些技术参数插入损耗(InsertionLoss)式中,以ILi为第i个输出端口的插入损耗;Pouti为第i个输出端口的光功率;Pin为输入的光功率。附加损耗(ExcessLoss)对于光耦合器,附加损耗是体现器件制造工艺质量的,反映的是器件制作过程带来的附加固有损耗。插入损耗是各输出端口的状况,不仅与固有损耗有关,而且与分光比有很大的关系。插入损耗并不能反映器件制作质量,这一点值得注意。
光耦合器光耦合器有两种:一种是非线性光耦合,另一种是线性光耦合。非线性光耦合器的电流传输特性曲线为非线性。这种光耦合器适用于开关信号传输,而不适用于模拟传输。常用的4N系列光耦合器是一种非线性光耦合器。线性光耦合器的电流传输特性曲线接近直线,线性光耦合器的性能。它可以通过线性特性进行隔离和控制。常用的线性光耦合器是PC817A-C系列。线性光耦合器通常用于开关电源。如果使用非线性光耦合器,可能会使振荡波形变坏,严重的情况下可能会发生寄生振荡,从而使数千至数百Hz的振荡频率将依次被几十到几百Hz的低频振荡调制。结果是它会干扰彩电视,彩显示器,VCD,DCD等的图像。同时,电源的负载能力会下降。在彩电、显示器等开关电源的维修中,如果光耦合器损坏,更换为线性光耦合器。
传输延迟时间tPHL、tPLH:光耦合器在规定工作条件下,发光二管输入规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下降到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPHL。从输入脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上升到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPLH。入出间隔离电容CIO:光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。入出间隔离电阻RIO:半导体光耦合器输入端和输出端之间的缘电阻值。
光耦在电路中有很多奇葩的用法,但最主流的用法就是用来隔离信号。隔离数字信号和模拟信号。这两个要求大相径庭。数字信号往往要求低延时,Tpd要小。模拟信号除了带宽就是精确度的要求。但应用千差万别,各种不同的应用参数侧重点不同。
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