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线性光耦,什么是线性光耦?

发布时间:2012-09-18

什么是线性光耦?本文将在介绍线性光耦的定义的基础上,进一步介绍线性光耦的基本参数、工作原理,并辅以线性光耦在电流检测电路设计中的应用案例,为您全面介绍线性光耦的基础知识。

什么是线性光耦?
线性光耦是一种用于模拟信号隔离的光耦器件,和普通光耦一样,线性光耦真正隔离的是电流。线性光耦能够保护被测试对象和测试电路,并减小环境干扰对测试电路的影响。
线性光耦,什么是线性光耦?

线性光耦的基本参数
线性度:HCNR200:0.25[%],HCNR201:0.05[%];   
线性系数 K3:HCNR200:15[%],HCNR201:5[%];   
温度系数: -65ppm/oC;   
隔离电压:1414V;   
信号带宽:直流到大于 1MHz.

线性光耦的工作原理
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,从而达到实现线性隔离的目的。

线性光耦的应用
1、线性光耦用于光电导模式下的电流检测电路设计

HCNR200工作在光电导模式下的检测电流电路如图2所示,信号为正极性输入,正极性输出。隔离电路中,R1调节初级运算放大器的输入偏置电流的大小,C1起反馈作用,同时滤除了电路中的毛刺信号,避免HCNR200中的铝砷化镓发光二极管(LED)受到意外的冲击。但是,随着频率的提高,阻抗将变小,HCNR200的初级电流增大,增益随之变大,因而,C1的引入对通道在高频时的增益有一定影响,虽然减小C1的值可以拓展带宽,但是,会影响初级运算放大器的增益,同时,初级运算放大器输出的较大毛刺信号不易被滤除。R3可以控制LED的发光强度,对控制通道增益起一定作用.。
线性光耦,什么是线性光耦?

2、线性光耦用于光电压模式下的电流检测电路设计

HCNR200工作在光电压模式下的检测电流电路如图3所示,信号为正极性输入,正极性输出.R1、R2、R3、C1的作用与在光电导模式下的作用基本相同.放大器A1调节电流If.当输入电压Vin增加时,I1增加,同时放大器A1“+”输入端电压增加,促使电流If增加.由于D1与D2之间的联系,I1就会把“+”输入端电压重新拉回0V,形成负反馈.如果放大器A1的输入电流很小,那么流经R1的电流就为Vin/R1=I1.显而易见,I1与Vin之间是线性比例关系.I1稳定线性变化,If也稳定线性变化.因为D3受到D1光照,I2也跟着稳定线性变化.放大器A2和电阻R2将I2转化成电压VOut=I2×R2.
线性光耦,什么是线性光耦?
通过上文的学习,相信大家对线性光耦的基本知识及应用都已经有了一定的了解,附件中的《线性光耦原理与电路设计》文档对线性光耦的相关知识有更详细更深入的介绍,可以帮助大家进一步学习和应用线性光耦。

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