光耦合器(optical coupler)也叫光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件。发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)被封装在同一管壳内，当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得了广泛的应用。其电路结构相对较为简单，主要由砷化镓红外发光二极管和用作检测器的光敏二极管或三极管组成，有些产品在光敏二极管或三极管的后级添加一些处理电路，使其特性适合于一些特殊的应用或实现一些标准接口。光耦合长久以来一直用于工业网络，电气层接口的早期参考设计中通常包括光耦合器。其主要优势是光线具有抗外部电磁场干扰的固有特性，而且光耦合可实现稳态信息的传输。不足之处在于传输速度有限、功耗大并且发光二极管(LED)易受时间及温度的影响而老化。

　　电容耦合隔离器件

　　电容耦合使用不断变化的电场来通过隔离层实现信息传输。电容器极板之间的材料是电介质绝缘体(二氧化硅)，即隔离层，这种高性能的绝缘体具有很稳定的可靠性和耐用性以及抗磁干扰能力和抗瞬态电压能力。电极板的大小、板间距离以及电介质材料决定了电气特性。采用电容隔离层的优势是效率高，无论在体积、能量转换还是在抗磁场干扰方面均如此。这种高效特性使得实现低功耗及低成本的集成式隔离电路成为可能。抗干扰性则使得器件可以在饱和或密集磁场环境下工作。与变压器不同的是，电容耦合的缺点在于无差分信号，并且噪声与信号共用同一条传输通道。这就要求信号频率应远高于可能出现的噪声频率，以便使隔离层电容对信号呈现低阻抗而对噪声呈现高阻抗。如同电感耦合一样，电容耦合也存在带宽限制，并需要时钟编码数据。

  上海川土微电子推出的基于SiO2电容隔离技术的芯片产品线，标准数字隔离器:

CA-IS37XX是一系列高性能、低功耗、低时延的多通道数字隔离器，现有两通道、三通道、四通道、六通道系列产品，实现了全通道组合该隔离芯片采用电容耐压隔离（SiO2），标准CMOS工艺，具有更好的隔离电压（Viso）、更强的抗干扰能力（CMTI）,以及更高的传输速率（DC-150Mbps）,该系列广泛应用于工业自动化、伺服变频、电源、医疗电子、汽车电子等各领域，详细参数可参考规格书和选型表。

1 产品特性

• 信号传输速率: DC to 150Mbps

• 宽电源电压范围：2.5V to 5.5V

• 宽温度范围: -40°C to 125°C

• 无需启动初始化

• 默认输出高电平和低电平选项

• 优异的电磁抗扰度

• 高CMTI: ±150kV/μs (典型值)

• 低功耗，(典型值):

▪ 电流为 1.5mA/通道（@5V， 1Mbps ）

▪ 电流为 6.6mA/通道（@5V， 100Mbps ）

• 精确时序 (典型值)

▪ 8ns 传播延迟

▪ 1ns 脉冲宽度失真

▪ 2ns 传播延迟偏差

▪ 5ns 最小脉冲宽度

• 高达5KVRMS 的隔离电压

• 隔离栅寿命: >40 年

• 具有使能端的三态输出

• 施密特触发器输入

• 窄体SOIC16-NB(N)和宽体SOIC16-WB(W) 封装，符合RoHS 标准

国产化负责人：185.1034.3635

专栏文章内容及配图由作者撰写发布，仅供工程师学习之用，如有侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。 联系我们