线性光耦
线性光耦隔离检测电压电路
线性光耦隔离检测电压电路耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。
所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。
在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
线性光耦TIL300 ：主要技术指标如下：1.带宽>200Kz；2.传输增益稳定度为±0.05%/℃3.峰值隔离电压为3500VTIL300是一个由红外光LED照射分叉配置的隔离反馈光二极管和一个输出光二极管组成。
该器件采用特殊制造技术来补偿LED时间和温度特性的非线性，使输出信号与发出的伺服光通量成线性比例。
图1.TIL300电容C 防止电路产生震荡。
TIL300内部D0是发光二极管，其工作电流电If 可选为10mA 。
D1,D2为光敏二极管，他们受D0的激发分别产生电流Ip1和Ip2，其大小与If 有关：其中 、 表明 ， 随 的变化，可称为光耦合函数。
由于D1,D2用相同的工艺做成并与D0封装在一起，因此，它们的光耦合函数变化规律一致，故可设：(1)实际上可以把K 看做常数，K 的值是TIL300的电器参数，典型值为1。
参数取值范围为0.75～1.25.。
U1构成一个负反馈放大器，其同相输入端和反相输入端的电压应近似相等，满足：（2） U2是一个电压跟随器，输出电压V0等于输入段电压：22i p V I R » （3） 于是电路的增益可由 (4)由于i V 的电压是由R3、R4、R5分压后输入U1同向端，所以： 0222111P i P V I R R K V I R R ==2p I 1p I f I 2f K I 11p fI K I = 1f K I 22p fI K I = 2211p f p f I K I K I K I == 11i p V I R »(5)于是： (6)可以看出输出0V 与E 是线性关系。
线性光耦实验报告
一、实验目的1. 熟悉线性光耦的结构、工作原理和特性；2. 掌握线性光耦的测试方法，包括光耦合效率、传输速率、频率响应等；3. 分析线性光耦在实际应用中的优缺点，为后续相关设计提供参考。
二、实验原理线性光耦（Optical Coupler）是一种利用光信号进行传输的器件，它将输入的电气信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电气信号。
线性光耦具有隔离、抗干扰、传输速度快、传输距离远等优点。
线性光耦主要由光源、光电探测器、光学耦合器、驱动电路和接收电路等组成。
其中，光源将电气信号转换为光信号，光电探测器将光信号转换为电气信号，光学耦合器用于光信号的传输。
三、实验仪器与材料1. 线性光耦实验装置；2. 光源；3. 光电探测器；4. 光纤；5. 测试仪；6. 电源；7. 接地线。
四、实验步骤1. 搭建实验电路，将光源、光电探测器、光纤、测试仪、电源和接地线连接好；2. 将光源的输出端连接到测试仪的输入端，调整光源的输出功率；3. 将光电探测器的输出端连接到测试仪的输入端，调整测试仪的增益；4. 测试光耦合效率，记录数据；5. 测试传输速率，记录数据；6. 测试频率响应，记录数据；7. 分析实验数据，得出结论。
五、实验数据与分析1. 光耦合效率光耦合效率是指输入端电气信号功率与输出端光信号功率的比值。
实验中，将光源的输出功率设为1mW，测试仪的输入端光功率为0.8mW，则光耦合效率为0.8mW/1mW=0.8。
2. 传输速率传输速率是指单位时间内传输的数据量。
实验中，测试仪的输入端光信号频率为10MHz，输出端光信号频率为9.5MHz，则传输速率为9.5MHz。
3. 频率响应频率响应是指线性光耦对不同频率信号的传输能力。
实验中，测试仪的输入端光信号频率从10MHz逐渐增加到100MHz，输出端光信号频率从9.5MHz逐渐增加到95MHz，频率响应较好。
六、实验结论1. 线性光耦具有光耦合效率高、传输速率快、频率响应好等优点；2. 实验结果表明，线性光耦在实际应用中具有良好的性能，可满足通信、测控等领域的要求；3. 在后续设计过程中，可根据实际需求选择合适的线性光耦器件。
常用光耦简介及常见型号
常用光耦简介及常见型号普通的线性光耦有PC111 、TLP521、PC817、TLP632 、TLP532 、PC614 、PC714 、2031等，但要看用在哪里，因为其线性并不能满足各类要求，其优点是价格便宜，货源好.更好的属精密线性光耦如LOC211、HCNR200、HCNR201。
2011-03-24 23:25光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比(CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
常用的线性光耦与非线性光耦型号及替代线性光耦问题
常用的线性光耦与非线性光耦型号及替代线性光耦问
题
常用的线性光耦的型号
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用线性光耦，如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦（无反馈型线性光耦）有PC817A-C、PC111、
TLP521等。
常用的6脚线性光耦有LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。
常用的非线性光耦的型号
4N25 晶体管输出
4N25MC 晶体管输出
4N26 晶体管输出
常见光耦型号
4N27 晶体管输出
4N28 晶体管输出
4N29 达林顿输出
4N30 达林顿输出
4N31 达林顿输出。
使用HCNR线性光耦原理与电路
1. 线形光耦地研究设计光隔离是一种很常用地信号隔离形式.常用光耦器件及其外围电路组成.因为光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议地20mA电流环.对于模拟信号,光耦因为输入输出地线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离地应用.对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见地选择,但对于支流信号却不适用.一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离地解决方案,如ADI地AD202,能够提供从直流到几K地频率内提供0.025%地线性度, 但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换,对产生地交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果.集成地隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用.模拟信号隔离地一个比较好地选择是使用线形光耦.线性光耦地隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦地单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈地光接受电路用于反馈.这样,虽然两个光接受电路都是非线性地, 但两个光接受电路地非线性特性都是一样地,这样,就可以通过反馈通路地非线性来抵消直通通路地非线性,从而达到实现线性隔离地目地.市场上地线性光耦有几中可选择地芯片,如Agilent公司地HCNR200/201,TI子公司TOAS地TIL300,CLARE地LOC111等.这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明HCNR200/201地内部框图如下所示其中1、2引作为隔离信号地输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出.1、2引脚之间地电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间地电流分别记作IPD1和IPD2.输入信号经过电压-电流转化,电压地变化体现在电流IF上,IPD1和IPD2基本与IF成线性关系,线性系数分别记为K1和K2,即K1与K2一般很小<HCNR200是0.50%）,并且随温度变化较大<HCNR200地变化范围在0.25%到0.75%之间）,但芯片地设计使得K1和K2相等.在后面可以看到,在合理地外围电路设计中, 真正影响输出/输入比值地是二者地比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意地线性度地.HCNR200和HCNR201地内部结构完全相同,差别在于一些指标上.相对于HCNR200,HCNR201提供更高地线性度.采用HCNR200/201进行隔离地一些指标如下所示：* 线性度：HCNR200：0.25%,HCNR201：0.05%；* 线性系数K3：HCNR200：15%,HCNR201：5%；* 温度系数： -65ppm/oC；* 隔离电压：1414V；* 信号带宽：直流到大于1MHz.从上面可以看出,和普通光耦一样,线性光耦真正隔离地是电流,要想真正隔离电压,需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路.下面对HCNR200/201地典型电路进行分析,对电路中如何实现反馈以及电流-电压、电压-电流转换进行推导与说明.3. 典型电路分析Agilent公司地HCNR200/201地手册上给出了多种实用电路,其中较为典型地一种如下图所示：设输入端电压为Vin,输出端电压为Vout,光耦保证地两个电流传递系数分别为K1、K2,显然,,和之间地关系取决于和之间地关系.将前级运放地电路提出来看,如下图所示：设运放负端地电压为,运放输出端地电压为,在运放不饱和地情况下二者满足下面地关系：Vo=Voo-GVi (1>其中是在运放输入差模为0时地输出电压,G为运放地增益,一般比较大.忽略运放负端地输入电流,可以认为通过R1地电流为IP1,根据R1地欧姆定律得：通过R3两端地电流为IF,根据欧姆定律得：其中,为光耦2脚地电压,考虑到LED导通时地电压<）基本不变,这里地作为常数对待.根据光耦地特性,即K1=IP1/IF (4>将和地表达式代入上式,可得：上式经变形可得到：将地表达式代入<3）式可得：考虑到G特别大,则可以做以下近似：这样,输出与输入电压地关系如下：可见,在上述电路中,输出和输入成正比,并且比例系数只由K3和R1、R2确定.一般选R1=R2,达到只隔离不放大地目地.4. 辅助电路与参数确定上面地推导都是假定所有电路都是工作在线性范围内地,要想做到这一点需要对运放进行合理选型,并且确定电阻地阻值.4.1 运放选型运放可以是单电源供电或正负电源供电,上面给出地是单电源供电地例子.为了能使输入范围能够从0到VCC,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放地工作速度、压摆率不会影响整个电路地性能.TI公司地LMV321 单运放电路能够满足以上要求,可以作为HCNR200/201地外围电路.4.2 阻值确定电阻地选型需要考虑运放地线性范围和线性光耦地最大工作电流IFmax.K1已知地情况下,IFmax又确定了IPD1地最大值IPD1max,这样,因为Vo地范围最小可以为0,这样,因为考虑到IFmax大有利于能量地传输,这样,一般取另外,因为工作在深度负反馈状态地运放满足虚短特性,因此,考虑IPD1地限制,这样,R2地确定可以根据所需要地放大倍数确定,例如如果不需要方法,只需将R2=R1即可.另外因为光耦会产生一些高频地噪声,通常在R2处并联电容,构成低通滤波器,具体电容地值由输入频率以及噪声频率确定.4.3 参数确定实例假设确定Vcc=5V,输入在0-4V之间,输出等于输入,采用LMV321运放芯片以及上面电路,下面给出参数确定地过程.* 确定IFmax：HCNR200/201地手册上推荐器件工作地25mA左右；* 确定R3：R3=5V/25mA=200；* 确定R1：。
线性光耦Analog Optoisolator
线性光耦Analog Optoisolator类型：LCR-0203Analog Optoisolator线性光耦是一种通过输入电流的变化來控制电阻变化的光电器件。
它是利用CdS和LED 半导体，经过严格的挑选、老化、测试而制成的一种類比线性光电耦合器。
本产品属于电流输入控制型，纯电阻无极性输出，已被广泛应用。
公司享有其制造专利，专利号ZL02225334.3。
主要特征l纯电阻材料，无极性输出。
l宽范围類比线性电阻，低阻值导通，高阻值关闭。
l简单的电路结构适合直流和交流应用场合。
l输入和输出隔離，低失真耦合。
l耐高温PPO 材料封装。
典型应用l音响功放保护和控制。
l音量控制和电气隔離耦合。
l灯光调整和马达调速。
l通信传输和自动控制。
标准规格型号LCR-0203 系列封装鋁合金圓桶型输入电流0-20mA ,最大:40mA输入电压 1.6-2.5Vdc输出亮阻50 欧-1K 欧@20mA-0.01mA 输出暗阻1-10M 欧，关断后10 秒的测量响应时间<2.5ms绝缘电压>2500VRMS工作频率<300KHz输出端耐压<50V动态范围<100dB直流耦合电容< 5pF最大功耗100mW使用温度-30—+70ºC储藏温度-40—+80ºC主要特性曲线器件外形及尺寸使用注意及标准包装l 推荐的引脚焊接是在距離光耦底部 4mm,且焊接时间尽量短。
l 小包装 100 只，大包装 3000 只。
联系方式 SALES OFFICE南阳森霸光电有限公司深圳分公司NANYANG SENBA OPTICAL & ELECTRONIC CO.,LTD SHENZHEN BRANCH Add ：Building 4, Huawan Industrial Park ,Bao'an, Shen zhen ,China Web ： E-mail ：dengqing@ Tel ：86-755-82594706 82594732 Fax ：86-755-82594762 82594461LCR-0203 尺寸 直徑 6.0mm 長 13.5mm 輸出引腳長 27.5mm 輸入引腳長 25.0mm 引腳直徑 0.45mm 引腳間隙 2.8mm 輸入極性標誌 LED 正極 外皮材料PVC。
线性光耦原理与电路设计,4-20mA模拟量隔离模块,PLC采集应用
1. 线形光耦介绍光隔离是一种很常用的信号隔离形式。
常用光耦器件及其外围电路组成。
由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。
对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。
对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号却不适用。
一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI的AD202，能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度，但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。
集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。
模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。
这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。
市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent公司的HCNR200/201，TI子公司TOAS的TIL300，CLARE的LOC111等。
这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明HCNR200/201的内部框图如下所示其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。
1、2引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。
输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流IF上，IPD1和IPD2基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1和 K2,即K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1和K2相等。
线性光耦隔离电路
线性光耦隔离电路线性光耦隔离电路的设计所设计的线性光耦隔离电路是由两个光电耦合器、两个偏置输入电路和一个差分放大电路组成，框图如图1所示。
因为光电耦合器有其特有的工作线性区，偏置输入是用来调节光电耦合器(1)的输入电流，使其工作在线性区。
而光电耦合器(2)和偏置输入(2)通过差分放大电路来耦合光电耦合器(1)的漂移和非线性。
差分放大电路还用来得到放大的模拟信号。
光耦隔离放大电路采用TLP521-2光电耦合器、LF356普通一路放大器和LF347普通四路放大器。
TLP521-2光电耦合器是集成了图1中光电耦合器(1)和(2)，LF356主要用于信号输入前的信号处理，一方面保证光电耦合器工作在线性区，另一方面，对输入信号作简单的放大。
LF347则组成差分放大电路。
所以光耦隔离放大电路的结构图如图2所示。
线性光耦隔离电路的接线原理如图3所示。
图中，LF356为放大器(1)，中间两个光电耦合器由TLP521-2构成，后面四个放大器由LF347构成。
线性光耦隔离电路的工作原理光电耦合器的工作特性TLP521-2光电耦合器是由两个单独的光电耦合器组成。
一般来讲，光电耦合器由一个发光二极管和一个光敏器件构成。
发光二极管的发光亮度L与电流成正比，当电流增大到引起结温升高时，发光二极管呈饱和状态，不再在线性工作区。
光电二极管的光电流与光照度的关系可用IL∝Eu表述。
其中，E为光照度，u=1±0.05，因此，光电流基本上随照度而线性增大。
但一般硅光电二极管的光电流是几十微安，对于光敏三极管，由于其放大系数与集电极电流大小有关，小电流时，放大系数小，所以光敏三极管在低照度时灵敏度低，而在照度高时，光电流又呈饱和趋势。
达不到线性效果。
因为不同的光电耦合器有不同的工作线性区，所以，在试验过程中，应该首先找到光电耦合器的线性区。
光电耦合器TLP521-2的电流线性区大约为1～10mA。
光电耦合器的偏置输入电路可以决定输入它的电流的范围，偏置电路设计的好，可以使得输入电流在很大范围内变化时，光电耦合器依然工作在线性区。
常用光耦简介及常见型号及参数
常用光耦简介及常见型号及参数Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998【转】常用光耦简介及常见型号及参数2010-10-15 21:52转载自最终编辑常用光耦简介及常见型号???? 光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦,常用的线性光耦是PC817A—C系列。
????? 非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
????? 线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
常用光耦简介及常见型号
常用光耦简介及常见型号普通的线性光耦有PC111 、TLP521、PC817、TLP632 、TLP532 、PC614 、PC714 、2031等，但要看用在哪里，因为其线性并不能满足各类要求，其优点是价格便宜，货源好.更好的属精密线性光耦如LOC211、HCNR200、HCNR201。
2011-03-24 23:25常用光耦简介及常见型号光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
常用光耦简介及常见型号及参数
【转】常用光耦简介及常见型号及参数2010-10-15 21:52转载自lywofhome最终编辑nxplyzh常用光耦简介及常见型号光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N 系列光耦属于非线性光耦,常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
常用光耦简介及常见型号(免费)
常用光耦简介及常见型号光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦,常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
线性光耦隔离原理
线性光耦隔离原理
光耦隔离技术是一种利用光电效应将输入和输出电路隔离开来的方法。
其中，线性光耦隔离原理基于发光二极管和光电二极管之间的光束传输。
在线性光耦隔离器中，输入端的信号通过电流转换成光信号。
发光二极管接收到电流后，将电流转换成等量的光能量，并将光信号传输到隔离区域。
隔离区域是通过光束传输的介质（一般是空气或光纤）来完成的。
光束经过隔离区域后，被光电二极管接收，并将光能量转换回电信号。
这个电信号将成为输出端的信号，与输入端的信号相对应。
通过光束的传输，线性光耦隔离器实现了输入和输出电路之间的电隔离。
这种隔离技术可以避免输入信号对输出信号产生干扰，并且可以保护输出端的电路免受输入端的高电压或高电流影响。
此外，光信号的传输还能够提供高速和宽带的传输性能，使得线性光耦隔离器在工业和通信领域得到广泛应用。
总之，线性光耦隔离器通过利用光电效应将电能转换成光能并进行传输，实现了输入和输出电路的隔离。
这种隔离技术具有抗干扰能力强、高速传输等优点，并且在多个领域中都有重要的应用价值。
线性光耦和非线性光耦
线性光耦和非线性光耦
光耦合器(opTIcalcoupler，英文缩写为OC)亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。
它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。
当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了电光电转换。
以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
线性光耦
线性光耦是一种用于模拟信号隔离的光耦器件，和普通光耦一样，线性光耦真正隔离的是电流。
线性光耦能够保护被测试对象和测试电路，并减小环境干扰对测试电路的影响。
线性光耦实验报告
线性光耦实验报告1. 理解光耦的基本原理。
2. 掌握线性光耦的工作原理和电气特性。
3. 学会使用光耦进行电气隔离和信号传输。
实验原理：光耦是一种能够实现电-光转换的元件，在电路中常用于隔离和传输信号。
光耦由发光二极管和光敏三极管组成。
发光二极管负责将电信号转换为光信号，光敏三极管则将光信号转换为电信号。
光耦的主要工作原理是光电效应。
当发光二极管接通时，输入信号通过发光二极管产生光信号，光信号通过光隔离层作用于光敏三极管。
光敏三极管会产生相应的电压信号，实现电-光-电的转换。
光耦的电气特性包括：传输带宽、传输速率、隔离电压、响应时间等。
传输带宽是指光耦所能传输的最高频率信号。
传输速率是指光耦的最高数据传输速度。
隔离电压是指光隔离层能够承受的最大电压。
响应时间是指光耦从输入电信号到输出光信号产生的时间间隔。
实验设备：1. 光耦模块2. 发光二极管和光敏三极管3. 可变电阻4. 示波器5. 功率供应器实验步骤：1. 将光耦模块连接到示波器上，以观察输出信号。
2. 将发光二极管接通电源，观察光耦模块的输出情况。
3. 调节可变电阻的阻值，改变输入电压，观察输出信号的变化。
4. 测量光耦模块的隔离电压和响应时间。
5. 测量光耦模块的传输带宽和传输速率。
实验结果：通过实验观察和测量，得到以下实验结果：1. 光耦模块能够正常工作，将输入电信号转换为光信号。
2. 光耦模块的输出信号随输入电压的变化而变化，呈线性关系。
3. 光耦模块具有较高的隔离电压，能够承受较大的电压差。
4. 光耦模块的响应时间较短，能够快速响应输入信号。
5. 光耦模块的传输带宽和传输速率较高，能够满足一般的数据传输要求。
实验分析：根据实验结果，可以得出以下分析结论：1. 光耦模块能够实现电气隔离，将输入信号和输出信号有效地隔离开来，避免了电路之间的相互干扰。
2. 光耦模块工作稳定，输出信号与输入信号呈线性关系，能够准确地传输电信号。
3. 光耦模块的响应时间较短，可以满足快速响应的需求，适用于高频率信号的传输。
线性光耦hcnr 中文
1. 线形光耦介绍光隔离是一种很常用的信号隔离形式。
常用光耦器件及其外围电路组成。
由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA 电流环。
对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。
对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用。
一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换,对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。
集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。
模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。
这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。
市场上的线性光耦有几中可选择的芯片,如Agilent公司的HCNR200/201,TI子公司TOAS的TIL300,CLARE的LOC111等。
这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明HCNR200/201的内部框图如下所示其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。
1、2引脚之间的电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。
输入信号经过电压-电流转化,电压的变化体现在电流IF上,IPD1和IPD2基本与IF成线性关系,线性系数分别记为K1和K2,即K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%）,并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间）,但芯片的设计使得K1和K2相等。
常见光耦与型号
光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
光电耦合器分为两种：一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL －2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比 (CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
光电晶体管集电极电流与VCE有关，即集电极和发射极之间的电压。
线性光耦
2、当采用普通光耦器件时，要尽量采用多光耦器件，而不要采用单光耦器件，因为多个光耦集成在一片芯片 上有利于从材料及工艺的角度保证多个光耦之间特性趋于一致，而正是由于多个光耦特性的一致才保证了反馈对 改善线性的作用。
2.另一种线性光耦是反馈型器件。其作用原理是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的 光接受电路用于反馈。这样虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这 样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。与前面介绍过的普 通光耦器件线性化使用的原理类似，只不过它在生产工艺上采取了一定措施，使同一片器件中的2个光耦的特性更 加趋于一致。这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A，CLARE公司生产的LOC系列线性光耦，惠 普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。
线性光耦器件又分为两种：无反馈型和反馈型；
1.无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性 的非线性得到改善。但是，由于发光二极管和光电三极管的固有特性，改善十分有限。这种光耦器件主要用于对 线性区的范围要求不大的情况，例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。 由于开关电源在正常工作时的电压调整率不大，通过对反馈电路参数的适当选择，就可以使光耦器件工作在线性 区。但由于这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高，所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场 合。
线性光耦
一种用于模拟信号隔离的光耦器件
01 定义
线性光耦的分类
线性光耦的分类光耦合器是一种以光为媒体传送信号的一种电一光一电变换元器件。
它由发灯源和受光器两部份构成。
把发灯源和受光器拼装在同一密闭式的外壳内，彼此之间用全透明导体和绝缘体防护。
发灯源的脚位为键入端，受光器的脚位为輸出端，普遍的发灯源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管这些。
光耦合器一般由三部份构成：光的发送、光的传输及数据信号变大。
键入的电子信号推动发光二极管（LED），使之传出一定光波长的光，被光探测仪接受而造成光电流，再历经进一步变大后輸出。
这就完成了电—光—电的变换，进而具有键入、輸出、隔离的作用。
线性光耦元器件又分成二种：无意见反馈型和意见反馈型；1.无意见反馈型线性光耦元器件事实上是在元器件的材质和制作工艺上采用一定对策（促使光电耦合器元器件的I/O特点的离散系统获得改进。
可是，因为发光二极管和光学三极管的原有特点，改进十分比较有限。
这类光电耦合器元器件关键适用于对线形区的标准规定很小的状况，比如开关电源电路的电流防护集成运放电路中常常采用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。
因为开关电源电路在正常的运行时的电流调节率并不大，根据对集成运放电路主要参数的适度挑选，就可以使光电耦合器元器件工作中在线形区。
但因为这类光电耦合器元器件仅仅在不足的范畴内线性较高，因此不宜应用在对检测精密度及其范畴规定较高的场所。
2.另一种线性光耦是意见反馈型元器件。
其功能机理是将一般光电耦合器的多发单收方式稍稍更改，提升一个用以意见反馈的光接纳电源电路用以意见反馈。
那样尽管2个光接纳电源电路全是离散系统的，但2个光接纳电源电路的离散系统特点全是一样的，那样，就可以根据意见反馈通道的离散系统来相抵直通通路的离散系统，进而实现完成线形防护的目地。
与之前讲解过的一般光电耦合器元器件归一化处理应用的基本原理相近，只不过是它在加工工艺上采用了一定对策，使同一片元器件中的两个光电耦合器的特点更为趋向一致。
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线性光耦原理与电路设计(2007-04-03 11:51)
分类：工作日志
1. 线形光耦介绍
光隔离是一种很常用的信号隔离形式.常用光耦器件及其外围电路组成.由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到,如UART协议的20mA电流环.对于模拟信号,光耦因为输入输出的线形较差,并且随温度变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用.
对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,但对于支流信号却不适用.一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部先进行电压- 频率转换,对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果.集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用.
模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦.线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈.这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的.
市场上的线性光耦有几中可选择的芯片,如Agilent公司的HCNR200/201,TI子公司TOAS的TIL300,CLARE的LOC111等.这里以HCNR200/201为例介绍.
2. 芯片介绍与原理说明
HCNR200/201的内部框图如下所示
其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出.1、2引脚之间的电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2.输入信号经过电压-电流转化,电压的变化体现在电流IF上,IPD1和IPD2基本与IF成线性关系,线性系数分别记为K1和K2,即
K1与K2一般很小(HCNR200是0.50%),并且随温度变化较大(HCNR200 的变化范围在0.25%到0.75%之间),但芯片的设计使得K1和K2相等.在后面可以看到,在合理的外围电路设计中,真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的.
HCNR200和HCNR201的内部结构完全相同,差别在于一些指标上.相对于HCNR200,HCNR201提供更高的线性度.
采用HCNR200/201进行隔离的一些指标如下所示:
* 线性度:HCNR200:0.25%,HCNR201:0.05%;
* 线性系数K3:HCNR200:15%,HCNR201:5%;
* 温度系数: -65ppm/oC;
* 隔离电压:1414V;
* 信号带宽:直流到大于1MHz.
从上面可以看出,和普通光耦一样,线性光耦真正隔离的是电流,要想真正隔离电压,需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路.下面对HCNR200/201的典型电路进行分析,对电路中如何实现反馈以及电流-电压、电压-电流转换进行推导与说明.
3. 典型电路分析
Agilent公司的HCNR200/201的手册上给出了多种实用电路,其中较为典型的一种如下图所示:
设输入端电压为Vin,输出端电压为Vout,光耦保证的两个电流传递系数分别为K1、K2,显然,,和之间的关系取决于和之间的关系.
将前级运放的电路提出来看,如下图所示:
设运放负端的电压为Vi,运放输端出的电压为Vo,在运放不饱和的情况下二者满足下面的关系:
Vo=Vod-GVi (1)
其中是在运放输入差模为0时的输出电压,G为运放的增益,一般比较大.
忽略运放负端的输入电流,可以认为通过R1的电流为IP1,根据R1的欧姆定律得:
通过R3两端的电流为IF,根据欧姆定律得:
其中,为光耦2脚的电压,考虑到LED导通时的电压()基本不变,这里的作为常数对待. 根据光耦的特性,即
K1=IP1/IF (4)
将和的表达式代入上式,可得:
上式经变形可得到:
将的表达式代入(3)式可得:
考虑到G特别大,则可以做以下近似:
这样,输出与输入电压的关系如下:
可见,在上述电路中,输出和输入成正比,并且比例系数只由K3和R1、R2确定.一般选R1=R2,达到只隔离不放大的目的.
4. 辅助电路与参数确定
上面的推导都是假定所有电路都是工作在线性范围内的,要想做到这一点需要对运放进行合理选型,并且确定电阻的阻值.
4.1 运放选型
运放可以是单电源供电或正负电源供电,上面给出的是单电源供电的例子.为了能使输入范围能够从0到VCC,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放的工作速度、压摆率不会影响整个电路的性能.TI公司的LMV321单运放电路能够满足以上要求,可以作为HCNR200/201的外围电路.
4.2 阻值确定
电阻的选型需要考虑运放的线性范围和线性光耦的最大工作电流IFmax.K1已知的情况下,IFmax又确定了IPD1的最大值IPD1max,这样,由于Vo的范围最小可以为0,由于考虑到IFmax大有利于能量的传输,这样,一般取另外,由于工作在深度负反馈状态的运放满足虚短特性,因此,考虑IPD1的限制,这样,R2的确定可以根据所需要的放大倍数确定,例如如果不需要方法,只需将R2=R1即可.
另外由于光耦会产生一些高频的噪声,通常在R2处并联电容,构成低通滤波器,具体电容的值由输入频率以及噪声频率确定.
4.3 参数确定实例
假设确定Vcc=5V,输入在0-4V之间,输出等于输入,采用LMV321运放芯片以及上面电路,下面给出参数确定的过程.
* 确定IFmax:HCNR200/201的手册上推荐器件工作的25mA左右;
* 确定R3:R3=5V/25mA=200;
* 确定R1:;
* 确定R2:R2=R1=32K.
5. 总结
本文给出了线性光耦的简单介绍以及电路设计、参数选择等使用中的注意事项与参考设计,并对电路的设计方法给出相应的推导与解释,供广大电子工程师参考.。