光耦合器的结构及应用电路

光电耦合器或光电隔离器是使DC信号和其他数据能够在两个电路级之间高效传输的设备，同时还能在它们之间保持出色的电气隔离度。当需要在两个电路级之间发送电信号时，光电耦合器变得特别有用，但是在两个级之间具有极高的电气隔离度。光耦合器件充当两个电路之间的逻辑电平转换，它具有阻止跨集成电路传输噪声，将逻辑电平与高压AC线路隔离以及消除接地环路的能力。

光耦合器已成为继电器和数字电路级接口变压器的有效替代品。

此外，光耦合器的频率响应在模拟电路中被证明是无与伦比的。

光耦合器内部结构

内部的光耦合器包含一个红外或红外发射器LED（通常使用砷化镓制造）。该IRLED光学耦合到相邻的硅光电检测器设备，该硅光电检测器设备通常是光电晶体管，光电二极管或任何类似的光敏元件。这两个互补的设备被气密地嵌入不透明的耐光包装中。

上图显示了典型的六引脚双列直插式（DIP）光耦合器芯片的剖视图。当为与IRLED连接的端子提供适当的正向偏置电压时，它会在内部发射900至940纳米波长范围的红外辐射。

该IR信号落在相邻的光电探测器上，该探测器通常是NPN光电晶体管（其灵敏度设置为相同的波长），并立即导通，从而在其集电极/发射极端子之间形成连续性。

从图像中可以看出，IRLED和光电晶体管安装在引线框架的相邻臂上。

引线框架是由具有多个分支状精加工的精细导电金属片雕刻而成的冲压形式。借助于内部分支产生了用于加强装置的隔离的基底。DIP的相应引脚从外部分支相应地开发。

光耦合器引脚排列

上图显示了DIP封装中典型光耦合器的引脚排列图。该器件也被称为光电隔离器，因为两个芯片之间不涉及电流，而仅涉及光信号，并且因为IR发射器和IR检测器具有100％的电绝缘和隔离。与该设备相关的其他流行名称是光耦合器或光耦合隔离器。

我们可以看到内部IR晶体管的基极终止于IC的引脚6。由于设备的主要目的是通过隔离的内部IR光信号耦合两个电路，因此通常不连接该基座。同样，引脚3是开放的或未连接的引脚，并且无关紧要。只需将基极引脚6与发射极引脚4短路并将其连接，就可以将内部IR光电晶体管转换为光电二极管。

但是，在4引脚光耦合器或多通道光耦合器中可能无法使用以上功能。