光耦合器无疑是有效的，但替代隔离技术可能是您的应用更好的选择。
相关信息
当我们处理交流信号时，实现电隔离相当容易。平滑变化的电压和电流是如此渴望超越导电互连的限制，以至于它们自然地允许三种隔离传输:它们产生可以耦合的磁场通过变压器线圈，电场可以通过电容板耦合，电磁辐射可以通过天线传输。
问题是，我们经常需要对波形不经常变化的信号进行电气隔离。通常情况下，这些数字信号可能在一段时间内保持在逻辑低或逻辑高的水平。这个问题的一个标准解决方案是使用光，它可以方便地在发射器和接收器之间提供低频甚至稳定的通信，而无需建立直接的电气连接。
什么是光耦合器?
光耦合器是一种简单的器件，由LED、绝缘屏障和光敏半导体器件(即光电二极管或光电晶体管)组成。
一幅光耦合器的x射线图像，摘自硅实验室题为“CMOS数字隔离器在工业应用中取代光耦合器”的文件。
光耦合器在实际应用中的缺点
光耦合器在许多系统中是足够的，但它们确实有明显的缺点:
- 在现代低功率电子的背景下，LED的电流要求是相当高的，光耦合器的LED雷竞技最新app必须是亮的，每当输入信号是逻辑高。在某些系统中，这种低效率的电力使用简直是不可接受的。
- 光耦合器有可靠性问题。也许首要关注的是LED的故障，但抽象为这个研究论文其中提到了与吸湿有关的界面污染和热机械应力。
- 光耦合器操作所涉及的传播延迟造成了令人厌烦的数据速率限制。我不知道是否可以说光耦合器天生“慢”，但与其他设备相比，它们确实很慢。
- 光耦合器的输入和输出不是典型的逻辑门，因此，当使用数字隔离器时，光耦合器和系统其余部分之间的接口可能需要的组件或设计工作可以消除。
- 光耦合器的制造技术使得将多个通道集成到同一封装中变得困难。
射频方法
我们通常把射频通信对于长距离系统，但没有理由不能将其用于(非常)短距离的应用，如数字信号隔离。这里的想法是根据数字输入信号调制载波，发送调制信号通过隔离屏障，然后解调信号。
图取自数据表Si864x数字隔离器系列，来自Silicon Labs。
的使用通断键控降低功耗，因为当输入逻辑低时，设备不发送射频信号。
图取自数据表Si864x数字隔离器系列，来自Silicon Labs。
Si864x datasheet第一页上的部分描述表明，这些设备在几乎所有方面都优于光耦合器。我能想到的唯一可能的缺点是与增加的一代或易感性有关电磁干扰。然而,这个文档(第10页)声称这些隔离器的设计方法是确保低电磁干扰运行和高抗射频干扰。
在我们继续之前，有趣的是，这些RF隔离器提供了光耦合器的重大改进，尽管这两种技术之间的根本区别只是波长:光耦合器允许数字信号启用和禁用较短波长的电磁辐射源(即光)，而SiLabs设备允许数字信号启用和禁用较长波长的电磁辐射源(即射频信号)。
磁隔离
模拟器件使用磁性耦合来克服光耦合器的局限性。他们的我耦合器技术将微型变压器与控制电路结合在一起，低频数字信号可以传输，尽管事实上你需要一个改变磁场感应电流。下图很好地总结了他们的技术:
图来自这篇文章由模拟设备发布。
通过跟踪转换，输出信号跟随输入信号。输入侧的逻辑对上升边和下降边进行编码，并通过磁耦合将它们通过势阱传输，输出侧则将这些信号解码为正常的逻辑转换。和射频隔离器一样，我耦合器技术在尺寸、工作频率、功耗等方面都优于光耦合器。老实说，在阅读了制造商关于其他隔离技术的文献后，你几乎会同情那些不得不在基于光的隔离技术上生活这么长时间的可怜的工程师。
你可能会花更多的时间来彻底分析磁隔离器和射频隔离器的优缺点，但我不认为这是一个很好的利用时间，因为在大多数应用程序中两者都是非常有效的。不过，我将提出以下两点比较:
- 射频隔离器(或至少那些使用开关键控)在功耗方面有些糟糕，因为输入信号是逻辑高时，射频信号正在被传输。
- 我耦合器器件对磁干扰更敏感(这并不奇怪，因为它们使用瞬态磁场来指示逻辑转换)。这是一个重要的考虑，如果你需要一个设备，可以使用附近的大型电机。
结论
如果光耦合器完全满足您的应用，请务必继续使用它们。我是最不会建议你仅仅因为它是新产品就转用它的人。然而，重要的是要了解替代方案，因为基于射频和磁场的隔离技术确实提供了显著的好处。
