光敏電阻器是利用半導體的光電效應製成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱
，電阻增大。光敏電阻器一般用於光的測量

、光的控製和光電轉換（將光的變化轉換為電的變化）。設計光控電路時，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控製光源，使設計大為簡化。

圖1顯(xian)示(shi)了(le)光(guang)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)各(ge)個(ge)部(bu)件(jian)以(yi)及(ji)組(zu)裝(zhuang)後(hou)的(de)器(qi)件(jian)。光(guang)耦(ou)合(he)器(qi)由(you)一(yi)個(ge)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)容(rong)器(qi)和(he)另(ling)一(yi)端(duan)的(de)一(yi)個(ge)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)組(zu)成(cheng)。一(yi)個(ge)不(bu)透(tou)明(ming)的(de)絕(jue)緣(yuan)密(mi)封(feng)圈(quan)防(fang)止(zhi)外(wai)部(bu)光(guang)線(xian)進(jin)入(ru)器(qi)件(jian)。容(rong)器(qi)的(de)拋(pao)光(guang)金(jin)屬(shu)內(nei)壁(bi)使(shi)得(de)LED和光敏電阻之間的光損耗最小。

圖1：帶有HB LED和光敏電阻的金屬管構成了光耦合器（左）

圖2顯示了使用LDR 07型光敏電阻的光耦合器的傳遞函數。該器件的輸出電阻可在100Ω至10MΩ範圍內變化，LED驅動電流範圍是34mA~0.1μA.即便對於大振幅信號
，光敏電阻的線性VA特征也使它可以作為控製元件，甚至在需要較大信號電壓的情形中也可如此。圖2還表明：你可以獲得至少5個十倍程的線性輸出電阻變化，並且最大LED驅動電流處於普通單片運算放大器的允許輸出電流的限度內。

圖2：光耦合器在反饋回路中的對數響應產生了線性放大器響應

這(zhe)類(lei)放(fang)大(da)器(qi)能(neng)控(kong)製(zhi)相(xiang)同(tong)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)係(xi)統(tong)的(de)總(zong)放(fang)大(da)率(lv)，並(bing)且(qie)沒(mei)有(you)額(e)外(wai)的(de)電(dian)流(liu)放(fang)大(da)。由(you)於(yu)光(guang)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)線(xian)性(xing)，因(yin)此(ci)得(de)到(dao)的(de)被(bei)處(chu)理(li)信(xin)號(hao)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)失(shi)真(zhen)程(cheng)度(du)幾(ji)乎(hu)完(wan)全(quan)是(shi)由(you)於(yu)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)導(dao)致(zhi)的(de)。在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)範(fan)圍(wei)內(nei)，係(xi)統(tong)的(de)總(zong)線(xian)性(xing)會(hui)隨(sui)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)振(zhen)幅(fu)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)提(ti)高(gao)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)負(fu)反(fan)饋(kui)數(shu)量(liang)會(hui)隨(sui)信(xin)號(hao)振(zhen)幅(fu)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia)。

圖3顯示了放大係統。基本的信號處理器件是反相運算放大器A1.它的反相連接使你能把從輸入到輸出的總放大率絕對值設為小於1的值，甚至能正確處理大於穩壓輸出值的輸入信號振幅。光耦合器IC1是係統的核心部件，它的輸出端光敏電阻作為A1的負反饋網絡的可變零件。在無信號狀況下，LED不照亮光敏電阻。因此它的電阻升至高值，這可導致DC擊穿和A1的靜態工作點的丟失。由於信號路徑是AC耦合的，可防止DC誤差值變得更大，因此這類狀況原則上無害。但是
，當輸入端突然出現非零信號時，A1的開環放大倍數會把它放大，導致LED電流迅速上升。該作用幾乎將逐步使光耦合器的輸出電阻下降到一個足以恢複A1的DC工作點的值。ACouhebagaishuntaichuandidaoshuchuduan，bingqietakenenghuizaizishiyingfangdaqizhihoudexinhaochulidianluzhongdaozhiyixiewenti。weifangzhigaixiaoying

，yinggaibafankuidianzudezuidazhixianzhizaiyigehelizhi。

圖3:自適應放大係統在反饋回路中設有光耦合器

緩衝器A2把經過整流二極管的非線性負載和輸出信號隔離開

，由此防止來自整流二極管的非線性負載使輸出信號失真。二極管D3和D4補償整流二極管D1和D2的閾值電壓，其中包括它的溫度係數。如果不需要把穩壓輸出電壓振幅設為一個比R4中的偏置電流所設的閾值更小的值，那麼可以用短路代替D3 和D4,並省略R7.另外可以在A2中設置大於1的電壓放大率
，來獲得一個比R4中的偏置電流所設閾值更小的穩壓輸出振幅。隻需插入一個與D3/D4對串聯的額外電阻即可。

整流器使用肖特基二極管，它們的閾值電壓低於常規PN二(er)極(ji)管(guan)。它(ta)們(men)還(hai)具(ju)有(you)很(hen)短(duan)的(de)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)，由(you)此(ci)在(zai)很(hen)高(gao)的(de)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)保(bao)持(chi)相(xiang)同(tong)的(de)整(zheng)流(liu)效(xiao)率(lv)。整(zheng)流(liu)器(qi)可(ke)作(zuo)為(wei)全(quan)波(bo)電(dian)壓(ya)倍(bei)增(zeng)器(qi)，甚(shen)至(zhi)可(ke)為(wei)具(ju)有(you)非(fei)對(dui)稱(cheng)波(bo)形(xing)的(de)信(xin)號(hao)提(ti)供(gong)峰(feng)到(dao)峰(feng)整(zheng)流(liu)。整(zheng)流(liu)器(qi)是(shi)一(yi)個(ge)整(zheng)流(liu)裝(zhuang)置(zhi)，簡(jian)單(dan)的(de)說(shuo)就(jiu)是(shi)將(jiang)交(jiao)流(liu)（AC）轉化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：第一
，將交流電（AC）變成直流電（DC），經濾波後供給負載，或者供給逆變器
；第二
，給蓄電池提供充電電壓。因此，它同時又起到一個充電器的作用。

該LED電流控製電路有一個重要的優點：它允許幾乎獨立地調整上衝和釋放時間。設計者可以通過可變電阻P1調整上衝時間，必要時使用更高值，此外還可以用P2調整釋放時間。使用的光敏電阻具有相當好的響應速度，並且對於多數實際要求而言，照明逐步變化時引入的延遲可以接受。

圖4 顯示了自適應放大係統的總響應。對於低於70 μV 有效值直到高於1.2V 有效值的輸入信號電壓


，即超過85 dB的範圍內
，輸出信號恒定在350 mV 有效值 ±1 dB.無信號輸出噪聲小於6 mV 有效值，因此在最壞情形中開始穩壓時，得到的SNR（即被處理信號的動態範圍）優於20 dB,並且隨著輸入信號電平的增加
，它會成比例地改善。

圖4:放大係統在 0.1 mV至1 V 有效值輸入範圍內具有恒定輸出

1 kHz時的輸出信號諧波分析帶來了更高的諧波，對於所有接近200 μV 有效值的輸入電壓
，振幅小於A1的噪聲電平，對於接近1.5V 有效值的輸入電壓

，則低於275 dB.非線性失真隻是在較大的輸入振幅超出係統的穩壓範圍時才變得明顯
，在2.5V 有效值輸入電壓時

，使第二諧波增至-45 dB,第三諧波增至-40 dB.

在AGC的量程限度內，總傳遞線性會隨輸入信號振幅的增加而提高，這是因為送往A1的負反饋的程度會隨輸入信號振幅一起增加。在P1值為10 kΩ，P2為1 MΩ，並且輸入信號在100 μV至50 mV 有效值之間逐步變化時，上衝和釋放時間分別約為0.2秒和2秒。從1 kHz（輸入過驅超過10V 有效值）到完全的無信號靈敏度的恢複時間短於2分鍾。通過改變C4、C5
、P1和P2的值，可以在很寬的範圍內調節所有這些時間間隔
，P1設置上衝時間，P2設置釋放時間。所以從原理來看，A1自身就決定了係統的總線性。