光耦全称光耦合器（opticalcoupler），它是以光为媒介来传输电信号的器件，输入与输出之间除了光束外无其它任何连接，完全隔离。在数字电路应用广泛。 根据输出类型一般有如下几类：晶体管输出、高速集成电路输出、三端双向可控硅输出和光控继电器。在电路设计中以晶体管输出和高速集成电路输出使用居多，本次测试的光耦选用这两类为样品。
光耦的响应频率与光耦的打开关闭速度即上升沿与下降沿时间有关，其中上升沿与光耦的输入电流有关，输入电流越大，上升沿越短。下降沿与光耦的输出负载有关，负载越重电流释放越快，下降沿也越长。 本测试使用的电路如下：
图1
输入信号由FPGA提供，高电平3.3V，输出为24V系统。考虑到光耦输入很多是由单片机之类的提供，其驱动电流有限，最大的也就十几毫安，因此测试是选用10mA的输入电流，因不同光耦的压降不同，需通过可调电位器R2进行微调。一般晶体管输出（不包括达林顿输出，关于该类型光耦后文有讨论）的光耦输出电流可到50mA，在测试中我们在输出端串上一只1k的电阻，然后施加24V的电压，此时的负载电流约23mA，接近标称值的一半。
测试样品：TLP521-1,PS2801-1,PS2805-1,TLP127,TLP181,HCPL0601
测试使用频率分档：40M、20M、10M、8M、6.15M、4M、2M、1M、800K、615K、400K、200K、100K、80K、61.5K、40K、20K、10K、8K、6.15K、4K、2K、1K
测试结果：
光耦型号 | 通过频率 | 上升时间 | 下降时间 |
TLP521-1 | 61.5KHz | 3us | 4us |
PS2801-1数码理疗仪 | 40KHz | 5us | 6us |
PS2805-1防潮纸 | 40KHz | 3us | 5us |
TLP127 | 2KHz | 1us 二氯烟酸 | 100us |
仿呢料TLP181 | 61.5KHz | 2us | 3us |
HCPL0603 | 8MHz | 36ns | 6ns |
| | | 发泄壶 |
测试过程中的截图如下
TLP521-1 | |
PS2801-1 | |
PS2805-1 | |
TLP127(2K) | |
TLP127(4K) | |
TLP181 | |
HCPL0601 | 最大功率点跟踪 |
| |
测试中发现TLP127的关闭时间很长，该光耦为达林顿管输出，其原因可能是由于达林顿管的输出电流能力较强，最大可达150mA，而我们测试电路的负载较小，输出端泻电流较慢，导致电平保持时间、关断时间等都很长。在4K波形中可以看到，电流尚未来得及完全释放下一个上升沿即已经开始，此时的信号输出已经无法正常使用。芯片手册上给出的参数亦是如此，在典型电路的测试中（详情请参阅厂家的数据手册）关断时间达到80us，因此在使用该类型光耦是要注意。HCPL0601为高速集成电路输出光耦，因此可使用频率相当高，测试中甚至可达到20MHz的极限频率。
从测试结果上来看，同种类型的光耦性能相差不大，基本上可以互用。本次测试只是在一个固定的输入电流与输出负载下进行的，这些因素也会对光耦的性能有较大影响，后期将会继续进行输入电流、输出负载这些因素与光耦性能之间的关系，敬请期待。
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