光耦合器（opticalcoupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡(jiǎn)稱光耦。內(nèi)部原理如下圖所示：

簡(jiǎn)易的說(shuō)明原理：通過(guò)將傳輸?shù)?a target="_blank">信號(hào)通過(guò)左側(cè)的發(fā)光二極管轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，再由右側(cè)光敏三極管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此處探究的是普通光耦（低速，非線性；是的，也就是最便宜的那種），一般的光耦隔離電壓約為6KV，也就是對(duì)于靜電的抵抗能力（8KV及以上）不強(qiáng)，使用的時(shí)候還是需要考慮靜電相關(guān)的保護(hù)措施。

調(diào)節(jié)光耦的上下拉電阻可以對(duì)光耦的電流轉(zhuǎn)換率（CTR）的進(jìn)行適配，在保證信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候有足夠的CTR比率，保證三極管側(cè)的電平能拉到底。在此基礎(chǔ)上我們來(lái)看前后匹配電阻對(duì)信號(hào)傳輸?shù)难舆t情況。

*CTR：光耦二極管導(dǎo)通的時(shí)候，三極管側(cè)流過(guò)的最大電流與二極管導(dǎo)通電流的比值（百分比）。

以下是使用光耦通訊的最基礎(chǔ)（價(jià)格最低ヽ(￣▽￣)?）的電路：

可以看到如上圖所示的光耦，輸入側(cè)和輸出側(cè)采用的上拉電阻為510Ω，這對(duì)于使用這款光耦通訊來(lái)說(shuō)是一個(gè)適合的阻值，不同的光耦存在著新能差異不能說(shuō)所有的都適用。但是采用上圖所示電路有一個(gè)問(wèn)題，如下圖所示：

黃色的為輸入波形，綠色為輸出波形，是的從時(shí)序上看輸出波形相對(duì)輸入延時(shí)了20us，這在對(duì)信號(hào)要求不高的場(chǎng)景是可以的。但是對(duì)于通訊速率大于9600bps的通訊受到信號(hào)完整性的影響。這其中的原因是光耦內(nèi)部

的三極管等效為電容，和上拉電阻構(gòu)成了RC電路，這部分延遲就是源自于RC的充電效應(yīng)（或者說(shuō)是用來(lái)激活光耦內(nèi)部三極管）。如上圖所示，100us的信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦后變?yōu)榧s為80us的信號(hào)，這是值得考慮的，尤其是

信號(hào)的速率進(jìn)一步提高的情況下，尤其是嵌入式領(lǐng)域MCU對(duì)于高電平的信號(hào)采集有一定的時(shí)間需求。通過(guò)變化光耦前后端的電阻，再測(cè)算輸出延遲時(shí)間，有以下結(jié)論*：

在一定范圍內(nèi)（光耦不燒毀），增大光耦二極管側(cè)的電阻、或者減小三極管側(cè)的上拉電阻都能使的輸出波形的延遲減小。

那么有沒(méi)有別的方式能夠使得普通光耦擺脫上拉電阻下拉電阻的困擾？

有的，如下圖，那就是使用光耦控制的三極管的通斷，將上拉電阻降至100Ω左右，基本上此時(shí)的通訊能夠保證2us內(nèi)的延遲。

2us的延遲基本上已經(jīng)接近高速光耦的狀態(tài)了。