光電耦合器是把發(fā)光器件(如發(fā)光二極體)和光敏器件(如光敏三極管)組裝在一起,通過光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電—光和光—電的轉(zhuǎn)換器件。
當(dāng)電信號(hào)送入光電耦合器的輸入端時(shí),發(fā)光二極體通過電流而發(fā)光,光敏元件受到光照后產(chǎn)生電流,CE導(dǎo)通;當(dāng)輸入端無信號(hào),發(fā)光二極體不亮,光敏三極管截止,CE不通。對(duì)于數(shù)位量,當(dāng)輸入為低電平“0”時(shí),光敏三極管截止,輸出為高電平“1”;當(dāng)輸入為高電平“1”時(shí),光敏三極管飽和導(dǎo)通,輸出為低電平“ 0”。若基極有引出線則可滿足溫度補(bǔ)償、檢測(cè)調(diào)制要求。這種光耦合器性能較好,價(jià)格便宜,因而應(yīng)用廣泛。
光電耦合器之所以在傳輸信號(hào)的同時(shí)能有效地抑制尖脈沖和各種雜訊干擾,使通道上的信號(hào)雜訊比大為提高,主要有以下幾方面的原因:
(1)光電耦合器的輸入阻抗很小,只有幾百歐姆,而干擾源的阻抗較大,通常為105~106Ω。據(jù)分壓原理可知,即使干擾電壓的幅度較大,但饋送到光電耦合器輸入端的雜訊電壓會(huì)很小,只能形成很微弱的電流,由于沒有足夠的能量而不能使二極體發(fā)光,從而被抑制掉了。
(2)光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒有電氣聯(lián)系,也沒有共地;之間的分布電容極小,而絕緣電阻又很大,因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過光電耦合器饋送到另一邊去,避免了共阻抗耦合的干擾信號(hào)的產(chǎn)生。
(3)光電耦合器可起到很好的安全保障作用,即使當(dāng)外部設(shè)備出現(xiàn)故障,甚至輸入信號(hào)線短接時(shí),也不會(huì)損壞儀表。因?yàn)楣怦詈掀骷妮斎牖芈泛洼敵龌芈分g可以承受幾千伏的高壓。
(4)光電耦合器的回應(yīng)速度極快,其回應(yīng)延遲時(shí)間只有10μs左右,適于對(duì)回應(yīng)速度要求很高的場(chǎng)合。