将发光器件与光敏元器件集成在一起便可构成光耦合器件，如图4-12 所示为其典型结构示意图。图4-12(a)为窄缝透射式，可用于片状遮挡物体的位置检测或码盘、转速测量；图4-12(b)为反射式，可用于反光体的位置检测，对被测物不限制厚度；图4-12(c)为全封闭式，用于电路的隔离。除第三种封装形式为不受环境光干扰的电子器件外，第一和第二种本身还可作为传感器使用。若必须严格防止环境的光干扰，则透射式和反射式都可选红外波段的发光元器件和光敏元器件。

图4-12　光耦合器件典型结构示意图

(a)窄缝透射式；(b)反射式；(c)全封闭式

一般来说，目前常用的光耦合器里的发光元器件多数采用发光二极管，而光敏元器件多为光电二极管和光电晶体管，少数采用光敏达林顿管或光敏晶闸管。

光耦合器的封装形式除双列直插式外，还有金属壳体封装及大尺寸的块状器件。

对于光耦合器的特性，应注意以下各项参数。

(1)电流传输比。在直流工作状态下，光耦合器的输出电流(若为光敏晶体管，输出电流就是IC)与发光二极管的输入电流IF之比，称为电流传输比，用符号β表示。

必须提醒注意的是，光耦合器的输出端若不是达林顿管或晶闸管的话，则一般其β 值总是小于1，它的任务并不在于放大电流而在于隔离，这和普通晶体管不一样。

通常在0℃以下时，β 值随环境温度升高而增大，但在0℃以上时，β 值随环境温度升高而减小。

(2)输入/输出间的绝缘电阻。光耦合器在电子电路中常用于隔离，因而也有光隔离器之称，显然发光和光敏两电路之间的绝缘电阻是十分重要的指标。(www.daowen.com)

一般这一绝缘电阻在109～1018Ω，它比普通小功率变压器的一次侧和二次侧间的电阻大得多，所以隔离效果较好。此外，光耦合器还比变压器体积小，损耗小，频率范围宽，对外无交变磁场干扰。

(3)输入/输出间的耐压。在通常的电子电路里并无高电压，但在特殊情况下要求输入/输出两电路间承受高压，这就必须把发光元器件和光敏元器件间的距离加大，但是这往往会使电流传输比β 值下降。

(4)输入/输出间的寄生电容。在高频电路里，希望这一电容尽可能小，尤其是为了抑制共模干扰而用光电隔离时。倘若这一寄生电容过大，就起不到隔离作用。

一般光耦合器输入/输出间的寄生电容只有几个皮法，中频以下不会有明显影响。

(5)最高工作频率。在恒定幅值的输入电压之下改变频率，当频率提高时，输出幅值会逐渐下降，当下降到原值的0.707 时，所对应的频率就称为光耦合器的最高工作频率(或称截止频率)。

当负载电阻减小时，截止频率增高，而且截止频率的大小与光敏元器件上反向电压的高低有关，也与输出电路的接法有关，一般可达数百千赫兹。

(6)脉冲上升时间和下降时间。当输入方波脉冲时，光耦合器的输出波形总会有些失真，其脉冲前沿自0 升高到稳定值的90%所经历的时间为上升时间，用tr表示；脉冲后沿自100%降到10%的时间为下降时间，用tf表示。一般tr＞tf。

光耦合器的tr和tf都不可能为零，经过光隔离以后的电脉冲相位滞后于输入波形，而且波形变差，在电源电压为5V 时尤为明显，这是必须注意的。

如图4-13 所示为采用双光耦合器件TLP521 的光隔离放大器电路，实现前、后两级运算放大器的电气隔离。双光耦合器本身是非线性的，由于非线性程度相同，所以采用负反馈(用分流输入信号实现负反馈)的方法相互抵消，改善了线性。电容C 用于防止运算放大器的自激振荡。

图4-13　光隔离放大器电路