光耦也稱為光隔離器、光耦合器或光隔離器，是利用光在兩個(gè)隔離電路之間傳輸電信號(hào)的元件。數(shù)字CMOS隔離器是利用高頻載波在兩個(gè)隔離電路之間傳輸電信號(hào)的元件。光耦合器和數(shù)字隔離器都用來(lái)防止高電壓影響系統(tǒng)接收信號(hào)。

圖1a顯示了光耦的基本形式。信號(hào)輸入可被視為發(fā)射單元（LED），信號(hào)輸出可被視為接收單元（光電探測(cè)器或其他類(lèi)型的光敏半導(dǎo)體元件）。流過(guò)LED的電流使發(fā)射的光通過(guò)電介質(zhì)，在電介質(zhì)中撞擊光電探測(cè)器，導(dǎo)致電流流動(dòng)，使輸出晶體管偏壓。發(fā)射和接收單元都包含在一個(gè)密封的封裝中，在輸入和輸出之間有一層絕緣膜或電介質(zhì)。

類(lèi)似地，圖1b顯示了數(shù)字隔離器的基本形式。兩個(gè)相同的半導(dǎo)體芯片連接在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的集成電路封裝中，形成由差分電容隔離柵隔開(kāi)的射頻發(fā)射器和接收器。數(shù)據(jù)通過(guò)簡(jiǎn)單的開(kāi)/關(guān)鍵控（OOK）從輸入傳輸?shù)捷敵?。?dāng)車(chē)輛識(shí)別號(hào)（Vin）很高時(shí)，發(fā)射器產(chǎn)生一個(gè)射頻載波，通過(guò)隔離屏障傳播到接收器。

40多年來(lái)，光耦合器一直是不受挑戰(zhàn)的信號(hào)隔離解決方案，但數(shù)字隔離器由于其優(yōu)越的性能和可靠性正變得越來(lái)越受歡迎。最近硅隔離技術(shù)的突破使這些改進(jìn)成為可能。CMOS數(shù)字隔離器使設(shè)計(jì)人員能夠創(chuàng)造出比競(jìng)爭(zhēng)的光耦解決方案更低成本、更小尺寸、更高性能、更低功耗和更可靠的隔離電路。

先進(jìn)光半導(dǎo)體光耦隔離器相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)的光耦合器的優(yōu)勢(shì)包括：

?定義明確的關(guān)鍵操作參數(shù)，電壓、溫度和設(shè)備壽命幾乎沒(méi)有變化

易受溫度、電流和/或設(shè)備老化影響的隔離器迫使設(shè)計(jì)師放棄設(shè)計(jì)裕度，降低系統(tǒng)性能。這在依賴緊密的時(shí)序關(guān)系的孤立高速數(shù)據(jù)系統(tǒng)中尤其如此。

?高可靠穩(wěn)定性

光耦合器的使用壽命現(xiàn)在要求達(dá)到20年以上，如HEV/EV、太陽(yáng)能和風(fēng)能系統(tǒng)，通常在超過(guò)120°C的高溫環(huán)境下運(yùn)行。

?最小電磁干擾（EMI）和高外部電磁場(chǎng)抗擾度

EMI是潛在的數(shù)據(jù)損壞源，尤其是在獲取低振幅信號(hào)的醫(yī)療應(yīng)用中，如心電圖機(jī)（ECG）。外加磁場(chǎng)和電場(chǎng)會(huì)降低系統(tǒng)性能，因此隔離裝置抑制外界磁場(chǎng)干擾的能力至關(guān)重要。

?易用性

產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包括：

?工業(yè)自動(dòng)化

?電源解決方案

?電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車(chē)

?逆變器（太陽(yáng)能和電機(jī)控制）