光耦,全称为光电耦合器,是一种利用光信号传输电信号的电子器件。光耦的组成主要包括发光二极管(LED)和光敏三极管(或光敏电阻)两部分,它们之间通过光信号进行隔离和传输。
发光二极管是光耦的发射端,通常由砷化镓(GaAs)等半导体材料制成。当发光二极管受到正向电压的激励时,电子和空穴在PN结处复合,释放出能量,这些能量以光子的形式辐射出去,产生可见光。这个过程中,发光二极管就起到了将电能转化为光能的作用。
光敏三极管或光敏电阻则是光耦的接收端。光敏三极管是一种特殊的晶体管,其基极与集电极之间的电阻随着光照强度的变化而变化。当发光二极管发出的光线照射到光敏三极管的基极时,光敏三极管内部的电子受到激发,从而改变了基极与集电极之间的电阻值。这个电阻值的变化可以被电路检测并转化为电信号,从而实现光信号到电信号的转换。光敏电阻的工作原理类似,只不过其电阻值随光照强度的变化是连续的,而不是像光敏三极管那样具有开关特性。
除了发光二极管和光敏三极管(或光敏电阻)外,光耦通常还包括一些辅助元件,如限流电阻、滤波电容等。这些元件的作用是保护发光二极管和光敏三极管(或光敏电阻)免受过大电流或过高电压的损坏,同时提高光耦的抗干扰能力和稳定性。
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