前段時間有兄弟在討論光耦。光耦在電子設備中，真的還算用的比較多的，網上介紹也有很多，今天主要討論光耦的兩個話題。

1、下圖的電阻R2有什么用？我們之前在拆解其它產品的時候發(fā)現有的光耦輸入端會并聯一個電阻R2，而有的產品則沒有此電阻。

2、光耦最重要的參數CTR。 為了照顧一些基礎不太好的同學，我們先來看看光耦的一些基礎知識。

光耦又稱光電耦合器，它相當于帶隔離功能的三極管，其原理也可以參考三極管的特性。所以我們一般在需要考慮隔離作用的場景下會選用光耦，同時由于光耦輸入輸出可用于兩種不同的電壓供電，所以也常常用來實現電路的電平轉換。

再看此圖，輸入端電壓VCC1供電，加到發(fā)光二極管和電阻R1上產生光耦的輸入電流 if，然后使副邊的光敏三極管導通，從而改變輸出信號，達到傳遞信號的目地。

基本原理分析

輸入端GPIO為單片機的IO口，用來控制發(fā)光二極管的通斷，進而控制輸出信號。

當GPIO為高時，光耦不導通，輸出output為高

當GPIO為低時，光耦導通，輸出output為低。

1、光耦輸入端并一個電阻有什么用？

大家可以看到這個電阻是并聯在光耦輸入端的二極管上，我們測量發(fā)現這個電阻有的是1K，有的是2.7K，反正阻值都不是很大。 通過分析，有一種說法可能更合理一些，那就是防止光耦誤動作，導致錯誤信號的傳遞。 怎么來理解呢？光耦的原理就是通過輸入端的發(fā)光二極管導通后形成的微弱電流，傳遞給次級的。大家可能都有這樣的經驗，在沒有接地的電烙鐵焊LED燈時，燈會亮。所以發(fā)光二極管的靈敏度很高，一般幾個mA的電流足以點亮。

在光耦的輸入端，也有寄生電容的存在，這個電容可能會影響光耦信號的正常傳遞。因為電容內存儲有電荷，如果此時并聯一個電阻，就會將電荷迅速泄放，就達不到二極管兩端的開啟電壓，從而可以正常通斷。 所以這顆電阻有些產品有，有些產品沒有，因為沒有也能正常工作，只是有了的話，產品會更可靠一點。 那么這個電阻的阻值該怎么取呢？阻值太大，起不到放電作用，阻值太小，也會影響光耦的開關。既然是為了放電，那肯定阻值越小越好，最小能到多少呢？ 說到這里不得不說光耦最重要的參數CTR。

2、怎么理解CTR？

CTR是英文current transfer ratio的縮寫，譯為電流傳輸比。

用公式表示：CTR= ic/if X 100%。其中ic表示輸出電流，if表示輸入。 為了方便計算電阻R2的取值，我們以PC817為例，并給電路的輸入、輸出電壓及電阻賦值。 令VCC1=3.3V，VCC2=12V，R1=330R，R2=4.7K，求電阻R2的最小值？

打開datasheet，有幾個參數需要重點關注一下，一會用得著： 1、VF光耦輸入二極管的導通壓降，我們取最大值1.4V； 2、CTR，它是一個范圍：50%~600%。也就是放大倍數在0.5~6倍。我們計算的時候，按照最低的50%使用。 3、Vce，副邊三極管導通后的壓降，我們取最大值0.2V。

為了方便觀看，我把電路圖復制到下方來。我們先來計算副邊電流IC：

IC=（VCC2-Vce）/R3=（12-0.2）/4.7=2.51mA

根據CTR= ic/if X 100%，得：

if=ic/CTRX 100% =2.51/0.5=5.02mA

再計算R1的電流

IR1=（VCC1-VF）/R1=（3.3-1.4）/330=5.76mA

所以R2阻值為

R2=UR2/IR2=1.4/（5.76-5.02）=1.89K

所以這個電阻R2的阻值一定要＞1.89K，可以取2K。

以上數值王工大概給取的，不一定合理，主要是想讓大家更直觀的理解是怎么計算的。

有一點要注意的是，光耦對溫度很敏感，溫度一升起來，性能就會降低，這是大多數半導體都有的共性。