光耦的CTR分析，以及輸出Vout的關係

光耦

的技術引數主要有發光二極體

正向壓降vf、正向電流

、電流傳輸比ctr、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻

、集電極-發射極反向擊穿

時間等引數

ctr：發光管的電流和光敏三極體

的電流比的最小值

ctr表示電流傳輸比，當輸出電壓保持恆定時，它等於直流輸出電流ic與直流輸入電流if的百分比。光耦的ctr的範圍大多為20%～300%甚至有的可達600%。ctr大表明光耦越省電，但更容易誤觸發；ctr小表明輸入不易誤觸發，但是功耗大。

隔離電壓：發光管和光敏三極體的隔離電壓的最小值

對於光耦開關和線性狀態可以模擬為普通三極體的飽和放大兩個狀態。

對於工作在開關狀態的光耦要保證光耦導通時ctr 有一定餘量

假設 ri = 1k,r = 1k,光耦ctr= 50%，光耦導通

時假設二極體壓降為1.6v，副邊三極體飽和導通壓降vce=0.4v。輸入訊號vi 是5v的方波，輸出vcc 是3.3v。vout 是多少？

if = (vi-1.6v)/ri = 3.4ma

副邊的電流限制：ic』 ≤ ctr*if = 1.7ma

假設副邊要飽和導通，那麼需要ic』 = (3.3v – 0.4v)/1k = 2.9ma，大於電流通道限制，所以導通時，ic會被光耦限制到1.7ma， vout = ro*1.7ma = 1.7v

所以副邊得到的是1.7v 的方波。

為什麼得不到3.3v 的方波，可以理解為光耦電路的電流驅動能力小，只能驅動1.7ma 的電流，所以光耦會增大副邊三極體的導通壓降來限制副邊的電流到1.7ma。

解決措施：增大if；增大ctr；減小ic。對應措施為：減小ri 阻值；更換大ctr 光耦；增大rl 阻值。

假設增大ri 到200歐姆，其他一切條件都不變，重新計算：

if = (vi – 1.6v)/ri = 17ma；副邊電流限制ic』 ≤ ctr*if = 8.5ma，遠大於副邊飽和導通需要的電流(2.9ma)，

所以實際ic = 2.9ma。

所以，更改ri 後，vout 輸出3.3v 的方波。

開關狀態的光耦，實際計算時，一般將電路能正常工作需要的最大ic 與原邊能提供的最小if 之間 ic/if 的比值與光耦的ctr 引數做比較，如果ic/if ≤ctr，說明光耦能可靠導通。一般會預留一點餘量（建議小於ctr 的90%）。

ic=if*ctr，副邊三極體壓降的大小等於vcc-ic*rl，

vout= ic*rl=(vin-1.6v)/ri * ctr*rl，vout 大小直接與vin 成比例，一般用於反饋環路裡面 (1.6v 是

粗略估計，實際要按器件資料，後續1.6v同) 。