目錄：
一、光耦特性與參數
二、光耦電流傳輸比（CTR）的了解
三、光耦測試之線性度
1、線性度較好光耦
2、TLP521-1的光耦導通的試驗報告
1）要求 2）思路 3）電路 4）試驗結果
四、光耦測試之頻率
1、測試使用的電路
2、測試結果
五、常見的光藕輸入輸出形式
1、光耦的輸入形式
1）交流輸入光耦
2、光耦的輸出形式
1）三極管輸出型 2）邏輯高速與CNX三極管輸出型 3）雙向晶閘管過零觸發輸出型 4）施密特觸發器與三極管輸出型
六、光耦的隔離
1、模拟量隔離
七、可控矽驅動光耦
1、過零型
2、非過零型
附錄
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一、光耦特性與參數
由于光耦電路簡單，在數字隔離電路或資料傳輸電路中常常用到，如UART協定的20mA電流環。對于模拟信号，光耦因為輸入輸出的線形較差，并且随溫度變化較大，限制了其在模拟信号隔離的應用。光耦分線性和非線性，屬電流型器件，對電壓性噪聲能有效地抑制。
常用的4腳線性光耦有PC817A-D、PC111、TLP521等。常用的六腳線性光耦有：TLP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。常用的4N25、4N26、4N35、4N36是不适合用于開關電源中的，因為這4種光耦均屬于非線性光耦。
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二、光耦電流傳輸比（CTR）的了解
PC817分為A、B、C、D四個檔位說明，書面上稱為電流傳輸比（CTR）不同。IF電流在1mA~7mA有良好的線性，正常取5mA。
PC816的反向耐壓Vceo=70V，PC817隻有35V，其他參數幾乎相同。
電流傳輸比(current transfer ratio)：描述光耦控制特性的參數，即副邊的輸出電流（IO）與原邊輸入電流（IF）的百分比，傳輸比CTR = IO ÷ IF × 100%(資料上給的值一般指的是最大值)。
采用一隻光敏三極管的光耦合器，CTR的範圍大多為20%～300%(如4N35)，而PC817A則為80%～160%，台灣億光(如EL817)可達50%～600%。這表明欲獲得同樣的輸出電流，後者隻需較小的輸入電流。是以，CTR參數與半導體的hFE有某種相似之處。
例如：
CTR=100%=1，IF=5mA，則IC的最大值為5mA，實際中一般小于5mA。R12不能選的過小，應該保證3.3V/R12≤(3.3-VF)/R11的值。
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三、光耦測試之線性度
1、線性度較好光耦
HCNR200/201、TLP521-1等。
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2、TLP521-1的光耦導通的試驗報告
1）要求
3.5V～24V 認為是高電平，0V～1.5V認為是低電平
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2）思路
0V～1.5V認為是低電平，利用串接一個二極管1N4001的壓降0.7V+光耦的LED的壓降，吃掉1.4V左右；
24V是最高電壓，不能在最高電壓的時候，光耦通過的電流太大；是以選用2K的電阻；光耦工作在大概10mA的電流，可以保證穩定可靠工作N年以上；
3.5V以上是高電平，為了盡快進入光敏三極管的飽和區，要把光耦的光敏三極管的上拉電阻加大；是以選用10K；同時要考慮到ctr最小為50％。
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3）電路
發光管端
實驗室電源（0～24V）->2K->1N4001->TLP521-1(1)->TLP521-1(2)->gnd1
光敏三極管
實驗室電源（DC5V）->10K->TLP521-1(4)->TLP521-1(3)->gnd2
萬用表
直流電壓擋20V
萬用表+ -> TLP521-1(4)
萬用表- -> TLP521-1(3)
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4）試驗結果
| 輸入電源(V) | 萬用表電壓(V) |
| 1.3 | 5 |
| 1.5 | 4.8 |
| 1.7 | 4.41 |
| 1.9 | 3.58 |
| 2.1 | 2.94 |
| 2.3 | 1.8 |
| 2.5 | 0.58 |
| 2.7 | 0.2 |
| 2.9 | 0.19 |
| 3.1 | 0.17 |
| 3.3 | 0.16 |
| 3.5 | 0.16 |
| 5 | 0.13 |
| 24 | 0.06 |
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四、光耦測試之頻率
TLP521-1、PS2801-1、PS2805-1、TLP127、TLP181、HCPL0603、HCPL0600的測試。
1、測試使用的電路
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2、測試結果
| 光耦型号 | 通過頻率 | 上升時間 t_PHL | 下降時間 t_PLH |
| TLP521-1 | 61.5KHz | 3us | 4us |
| PS2801-1 | 40KHz | 5us | 6us |
| PS2805-1 | 40KHz | 3us | 5us |
| TLP127 | 2KHz | 1us | 100us |
| TLP181 | 61.5KHz | 2us | 3us |
| HCPL0603 | 8MHz | 36ns | 6ns |
測試中發現TLP127的關閉時間很長，該光耦為達林頓管輸出，其原因可能是由于達林頓管的輸出電流能力較強，最大可達150mA，而我們測試電路的負載較小，輸出端瀉電流較慢，導緻電平保持時間、關斷時間等都很長。在4K波形中可以看到，電流尚未來得及完全釋放下一個上升沿即已經開始，此時的信号輸出已經無法正常使用。晶片手冊上給出的參數亦是如此，在典型電路的測試中（詳情請參閱廠家的資料手冊）關斷時間達到80us，是以在使用該類型光耦是要注意。HCPL0603為高速內建電路輸出光耦，是以可使用頻率相當高，測試中甚至可達到20MHz的極限頻率。
高速內建電路光耦：6N136/137、HCPL0600/01/11、4503/4504。
FOD3180不僅具有最大200ns極低延遲的高速特性，還具有2.0A的電流輸出能力。 文檔記錄值：
| Mode | Sym. | Test circuit | Test condition | Typ.* | Max. |
| 6N136 | tPHL | 1 | RL=1.9K | 200ns | 800ns |
| tPLH | 1 | RL=1.9K | 600ns | 800ns | |
| 6N137 | tPHL | 1 | RL=350Ω,Cl=15pF,IF=7.5mA | 60ns | 75ns |
| tPLH | 1 | RL=350Ω,Cl=15pF,IF=7.5mA | 60ns | 75ns | |
| HCPL4503 | tPHL | 1 | RL=1.9K | 200ns | 1000ns |
| tPLH | 1 | RL=1.9K | 600ns | 1000ns | |
| HCPL4504 | tPHL | 1 | Pulse: f = 20 kHz, Duty Cycle =10%, IF = 16 mA, VCC = 5.0 V, RL = 1.9 kΩ, CL = 15 pF, VTHHL = 1.5 V | 200ns | 300ns |
| tPLH | 1 | Pulse: f = 20 kHz, Duty Cycle =10%, IF = 16 mA, VCC = 5.0 V, RL = 1.9 kΩ, CL = 15 pF, VTHHL = 1.5 V | 500ns | 700ns | |
| FOD3180 | tPHL | IF = 10mA, Rg = 10, f = 250kHz, Duty Cycle = 50%, Cg = 10nF | 135ns | 200ns | |
| tPLH | IF = 10mA, Rg = 10, f = 250kHz, Duty Cycle = 50%, Cg = 10nF | 105ns | 200ns |
| TLP113 | tPHL | IF=016mA CL=15pF, RL=350 | 60ns | 120ns |
| tPLH | IF=016mA CL=15pF, RL=350 | 60ns | 120ns |
* All typicals at TA = 25°C. Test circuit 1：
6N137/HCPL-0600/01/11 DataSheet：
*JEDEC registered data for the 6N137. JEDEC注冊資料為6N137。
**Ratings apply to all devices except otherwise noted in the Package column.
除非另有在封裝列指出外，評估适用于所有器件。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 五、常見的光藕輸入輸出形式 1、光耦的輸入形式 1）交流輸入光耦
-------------------------------------------------------------- 2、光耦的輸出形式 1）三極管輸出型
-------------------------------- 2）邏輯高速與CNX三極管輸出型
-------------------------------- 3）雙向晶閘管過零觸發輸出型
-------------------------------- 4）施密特觸發器與三極管輸出型
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 六、光耦的隔離 1、模拟量隔離
HCNR200/201是一種高線性度模拟光電耦合器，它由一個AlGaAs制作成的高性能發光二極管和兩個結構相同的光電二極管組成。發光二極管具有穩定的光輸出，可用來監控。兩個光電二極管可以同時接收發光二極管輸出的信号。HCNR200/201采用先進的封裝形式，保證了光耦的高線性度和穩定的增益特性。
HCNR201的LED、pd1及運放A1等組成隔離電路的輸入部分，pd2及運放A2等組成隔離電路的輸出部分。設隔離電路輸入電壓為vin，輸出電壓為vout，LED上電流為If，二極管PD1上産生的電流為Ipd1，二極管pd2上産生的電流為Ipd2。
隔離電路中pd1形成了負回報，當有電壓vin輸入時，運放A1的輸出使LED上有電流If流過，且輸入電壓的變化展現在電流If上，并驅動LED發光把電信号轉變成光信号。LED發出的光被pd1探測到并産生光電流Ipd1。同時，輸入電壓vin也會産生電流流過R1。假定A1是理想運放，則沒有電流流入A1的輸入端，流過R1的電流将會流過pd1到地，是以，Ipd1=vin/R1。注意，Ipd1隻取決于輸入電壓vin和R1的值，與LED的光輸出特性無關。又因LED發出的光同時照射在兩個光敏二極管上，且pd1和pd2完全相同的，理想情況下Ipd2應該等于Ipd1。定義一個系數k，有Ipd1=k*Ipd2，k約為1±5%(當晶片制作完成後随之确定)。運放A2和電阻R2把Ipd2轉變成輸出電壓vout，有vout=Ipd2*R2，組合上面的3個方程得到輸出電壓和輸入電壓關系：vout/vin=k*R2/R1，是以，輸出電壓vout具有穩定性和線性，其增益可通過調整R2與R1的值來實作，通常取R1和R2的值相同。
隔離電路中電阻R1起限流作用。R3用于控制LED的發光強度，進而對控制通道增益起一定作用。電容C1、C2為回報電容，用于提高電路的穩定性。運算放大器A1的作用是把電壓信号轉變成電流信号，運算放大器A2的作用是把光耦輸出的電流信号轉變為電壓信号，并增強負載驅動能力。
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七、可控矽驅動光耦
1、過零型
應用于不需要移相調整的電路或當中。比如功能單一的開關功能，過零觸發可以最大程度的消除幹擾。施加驅動信号後的第一個過零點導通（驅動信号與過零點“與運算”的關系），比如：MOC3063
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2、非過零型
主要用于移相控制電路，如調光調速等改變導通角的驅動應用當中。施加信号後即導通（通常用于斬波、調功，會對電網産生幹擾），比如：MOC3021
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附錄： 1、參考：http://www.elecfans.com/yuanqijian/guangou/20120813284206.html 2、百度雲盤搜尋“光耦HCNR201内部原理及隔離電路”
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