光電耦合器又稱光耦（opticalcoupler，OC），其原理是把發光器（紅外線發光二極體LED）與受光器（光敏半導體管）封裝在同一管殼內，當輸入端加電訊號時發光器發出光線，受光器接受光線之後就產生光電流，從輸出端流出，從而實現“電—光—電”轉換。它具有體積小、壽命長、無觸點，抗干擾能力強，輸出和輸入之間絕緣，單向傳輸訊號等優點，在數位電路上獲得廣泛的應用。

一、光耦的分類

光耦按照其電流傳輸特性通常分為線性光耦與非線性光耦（普通光耦）。線性光耦器件又分為兩種：無反饋型和反饋型。

無反饋型線性光耦器件實際上是在器件的材料和生產工藝上採取一定措施(使得光耦器件的輸入輸出特性的非線性得到改善。但是，由於發光二極體和光電三極體的固有特性，改善十分有限。這種光耦器件主要用於對線性區的範圍要求不大的情況，例如開關電源的電壓隔離反饋電路中經常使用的PC816A和NEC2501H等線性光耦。由於開關電源在正常工作時的電壓調整率不大，通過對反饋電路引數的適當選擇，就可以使光耦器件工作線上性區。但由於這種光耦器件只是在有限的範圍內線性度較高，所以不適合使用在對測試精度以及範圍要求較高的場合。【1】

另一種線性光耦是反饋型器件。其作用原理是將普通光耦的單發單收模式稍加改變，增加一個用於反饋的光接受電路用於反饋。這樣雖然兩個光接受電路都是非線性的，但兩個光接受電路的非線性特性都是一樣的，這樣，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性，從而達到實現線性隔離的目的。與前面介紹過的普通光耦器件線性化使用的原理類似，只不過它在生產工藝上採取了一定措施，使同一片器件中的2個光耦的特性更加趨於一致。這種器件例如德州儀器公司曾經出品現已停產的TIL300A，CLARE公司生產的LOC系列線性光耦，惠普公司生產的HCNR200/201線性光耦【2】等。

二、光耦的常用型號及用途

線性光耦的電流傳輸特性曲線接近直線，並且小訊號時效能較好，能以線性特性進行隔離控制。 開關電源中常用線性光耦，如果使用非線性光耦，有可能使振盪波形變壞，嚴重時出現寄生振盪，使數千赫的振盪頻率被數十到數百赫的低頻振盪依次為號調製。由此產生的後果是對彩電，彩顯，VCD，DCD等等，將在影象畫面上產生干擾。同時電源帶負載能力下降。在彩電，顯示器等開關電源維修中如果光耦損壞，一定要用線性光耦代換。

常用的4腳線性光耦 （無反饋型線性光耦）有PC817A-C、PC111、TLP521等。常用的六腳線性光耦有：LP632、 TLP532、PC614、PC714、PS2031等。

非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合於開關訊號的傳輸，不適合於傳輸模擬量。 常用的4N系列光耦屬於非線性光耦 。如4N25、 4N26、4N35、4N36。

三、光耦的引數

1.電流傳輸比（current tranfer ratio，CTR）：描述光耦控制特性的引數，即輸出管的工作電壓為規定值時，輸出電流（IO）與發光二極體正向電流（IF）之比，CTR = IO/IF 。【注】有的地方也作CTR = IC/IF（Collector Current / Forward Current）。

這是衡量線性與非線性的重要引數（這裡所說的線性是指無反饋型的線性器件，非線性就是普通的器件）。所謂的線性，主要是指輸出端的電流和輸入端的電流在一定範圍內成一定的y=ax+b的比例關係，這就表現為電流傳輸比(CTR)的平坦的範圍。以下是常用光耦的CTR與IF曲線。

    由圖可見，PC817與TLP521的直線部分比較長，電流傳輸比比較穩定，在一定程度上稱之為為線性光耦。它算是“線性”還能湊合用的光耦，勉強可做模擬訊號傳輸，HCNR200、HCPL7800才是可以做線性“光耦”用。實際上，線性與光耦是當前工藝難以實現的，不過線性光耦還是可以通過適當電路來實現的。
對於開關電源的反饋光耦來說，主要看CTR的平坦範圍。對於批量產品來說，CTR的一致性也很關鍵，尤其是反饋環路沒有進行優化的設計。按第一個圖來說，IF取多少合適？在IF處於上升斜率時，如1-15mA區間，CTR隨IF增大而增大。意味著，光耦具有額外的增益。如果電路按照2mA工作點設計，當工作區移到15mA時，增益近似為1.4倍，也就是3dB。這個額外的增益會使得設計好的剪下頻率發生移位。當然，這個移動幅度並不大。那麼如果選擇在15mA後邊的曲線工作點呢？可見隨著IF增大，CTR反而下降，這意味著增益為負。近似看作-3dB好了（注意，此-3dB非彼-3dB）。所以，光耦的工作點要依照其特徵曲線考慮，並且工作域不宜過大。尤其不要將工作點設定在臨界點上。

實際上還要考慮CTR的長期老化問題。IF越大，CTR老化越厲害。當然了，反過來你可以用這個特性來控制產品的生命週期。而有的時候，效率也會制約工作點的選取。可能需要更加“節能”的光耦。【3】

另外，注意在EL817和PC817的具體型號分為好幾種，它們具有不同的傳輸比，單個的光耦的傳輸比範圍沒有那麼大。