1、光电耦合器的CTR值是啥？

光电耦合器全名是光耦合器，英文名是：opTIcalcoupler，英文简写为OC，亦称光学隔离器，通称光电耦合器。

光电耦合器的性能参数具体有发光二极管正方向损耗VF、正方向电流量IF、电流量传送比CTR、键入级与輸出级中间的接地电阻、集电结-发射极反方向击穿电压V（BR）CEO、集电结-发射极饱和状态损耗VCE（sat）。除此之外，在传送模拟信号时还需考虑到增益值、上升幅度、时间延迟和储存時间等主要参数。

光电耦合器是防护传送元器件，原边给出数据信号，副边控制回路便会輸出历经防护的数据信号。针对光电耦合器的防护非常容易了解，这里不做探讨。以一个简易的图（图1）表明光电耦合器的工作中：原边键入数据信号Vin，增加到原边的发光二极管和Ri上造成光电耦合器的键入电流量If，If推动发光二极管，促使副边的光敏三极管通断，控制回路VCC、RL造成Ic，Ic历经RL造成Vout，做到传送数据信号的目地。原边副边立即的推动关系是CTR（电流量传送比），要达到Ic≤If*CTR。

图1

CTR：发光二极管的工作电流和光敏三极管的交流电比的极小值

防护工作电压：发光二极管和光敏三极管的防护电流电压的极小值

集电结-发射极工作电压：集电结-发射极相互间的抗压值的极小值光电耦合器何时通断？何时截止到？

电流量传送比为光耦合器的主要主要参数，一般用直流电流传送比以表明。当输出电压维持稳定时，它相当于直流电輸出电流量IC与直流电键入电流量IF的百分数。选用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范畴大多数为20%～300%（如4N35），而PC817则为80%～160%，达林顿管型光耦合器（如4N30）可以达到100%～5000%。这说明欲得到相同的输入输出电流量，后面一种只需较小的键入电流量。因而，CTR主要参数与晶体三极管的hFE有某类共同之处。线形光耦合器与一般光耦合器典型性的CTR-IF特点曲线图

一般光耦合器的CTR-IF特点曲线图呈离散系统，在IF较钟头的非线性失真尤其比较严重，因而它不宜传送脉冲信号。线形光耦合器的CTR-IF特点曲线图具备优良的线性，特别是在传送小数据信号时，其交流电路传送比（ΔCTR=ΔIC/ΔIF）很贴近于直流电流传送比CTR值。因而，它合适传送仿真模拟工作电压或电流量数据信号，能使輸出与键入中间呈线性相关。这也是其关键特点。

应用光耦合器主要是为了能给予键入电源电路和输入输出电源电路间的防护，在制定电源电路时，务必遵循以下标准：所选择的光耦合器件务必合乎中国和国际性的相关防护击穿电压的规范;由美国埃索柯姆（Isocom）企业、英国摩托罗拉公司制造的4N&TImes;&TImes;系列产品（如4N25、4N26、4N35）光耦合器，现阶段在我国运用地十分广泛。由于该类光耦合器展现电源开关特点，其线性差，适合传送模拟信号（高、低电频），能够用以单片机设计的輸出防护;所选择的光电耦合器元器件务必具备较高的耦合系数。

2、光电耦合器CTR

概述：

1）针对运行在线形情况的光电耦合器要依据具体情况剖析；

2）针对运行在按钮模式的光电耦合器要确保光电耦合器通断时CTR有一定容量；

3）CTR受众多要素危害。

2.1、光电耦合器能不能靠谱通断具体测算

举例说明剖析，比如图.1中的光耦电路，假定Ri=1k，Ro=1k，光电耦合器CTR=50%，光电耦合器通断时假定二极管压降为1.6V，副边三极管饱和状态通断损耗Vce=0.4V。键入数据信号Vi是5V的波形，

輸出Vcc是3.3V。Vout能获得3.3V的波形吗？

大家来算下：If=（Vi-1.6V）/Ri=3.4mA

副边的电流量限定：Ic’≤CTR*If=1.7mA

假定副边要饱和状态通断，那麼必须Ic’=（3.3V–0.4V）/1k=2.9mA，超过电流量安全通道限定，因此通断时，Ic会被光电耦合器限定到1.7mA，Vout=Ro*1.7mA=1.7V

因此副边获得的是1.7V的波形。

为何无法得到3.3V的波形，能够解释为图.1光耦电路的交流电推动工作能力小，只有推动1.7mA的电流量，因此光电耦合器会扩大副边三极管的通断损耗来限定副边的电流量到1.7mA。

处理对策：扩大If；扩大CTR；减少Ic。相匹配对策为：减少Ri电阻值；拆换大CTR光电耦合器；扩大Ro电阻值。

将以上主要参数稍稍提升，假定扩大Ri到200欧母，别的一切标准都不会改变，Vout能获得3.3V的波形吗？

再次测算：If=（Vi–1.6V）/Ri=17mA；副边电流量限定Ic’≤CTR*If=8.5mA，远高于副边饱和状态通断必须的电流量（2.9mA），因此 具体Ic=2.9mA。

因此，变更Ri后，Vout輸出3.3V的波形。

电源开关模式的光电耦合器，具体测算时，一般将电源电路能正常的运行必须的较大Ic与原边能给予的最少If中间Ic/If的比率与光电耦合器的CTR主要参数做比较，假如Ic/If≤CTR，表明光电耦合器能靠谱

通断。一般会预埋一点容量（提议低于CTR的90%）。

工作中在线形情况令当别论。

2.2、CTR受哪些要素危害

上一节说到设计方案时要确保一定CTR容量。便是由于CTR的尺寸受许多要素危害，这种要素当中不仅有造成 CTR只离散变量的要素（不一样光电耦合器），又有与CTR有一致性的主要参数（壳温/If）。

1）光电耦合器自身：

以8701为例子，CTR在Ta=25℃/If=16mA时，范畴是（15%~35%）表明8701这一规格的光电耦合器，无论什么时候/何处，一切批号里的一个试品，只需在Ta=25℃

/If=16mA这一前提下，CTR是一个明确的值，都能确认在15%~35%之内。测算通断时，要以低限开展测算，而且确保多量。测算关闭时要之上限。

2）壳温危害：

Ta=25℃标准下的CTR低限明确了，但通常商品里边温度范围较为大，例如光电耦合器会工作中在（-5~75℃）下，此类情形下CTR如何明确？或是看8701的指南：有Ta-CTR关系图：

从图上看得出，以25度的为标准，在别的标准一致的情形下，-5度下的CTR是25度下的0.9倍上下，75度下最少与25度下的CTR差不多。

因此在16mA/（-5~75℃）标准下，8701的CTR极小值是15%*0.9=13.5%

3）受If危害。

假定假如具体的If是3.4mA，那麼如何确定CTR在If=3.4mA/Ta=（-5~75℃）标准下的最少CTR值。

查询8701的If-CTR曲线图。图上得出了三条曲线图，意味着提取了三个试品做检测获得的If-CTR曲线图，具体只须要一个试品的曲线图就可以。

注：此图非常容易了解为低限/典型性/限制三个曲线图，其实不是。绝大多数数据图表曲线图仅仅一个相对性关系图，不可以图上读取肯定的变量值。

测算：采用最上边一条试品曲线图，由图上查出来，

If=16mA时CTR大约28%，

在If=3.4mA时CTR大约在46%。3.4mA是16mA时的46%/28%=1.64倍；

因此，在If=3.4mA/（-5~75℃），CTR低限为13.5%*1.64=22.2%

之上全部剖析全是根据8701的，别的光电耦合器的性能曲线图必须查使用手册，统计分析方法一样。

3、光电耦合器延迟难题

以上CTR危害到数据信号能否传过来的难题，类似直流电特点。下边关键剖析光电耦合器的延迟特点，即光电耦合器能传送多快数据信号。

牵涉到2个主要参数：光电耦合器通断延迟tplh和光电耦合器关闭延迟tphl，以8701为例子：在If=16mA/Ic=2mA情况下，关闭延迟较大0.8uS，通断延迟最大1.2uS。因此用8701传送500k之上的按钮数据信号就必须不可以达到。

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