线性光电隔离电路的设计

2017-08-18 97 0

光电隔离是数据采集和控制系统抗干扰的一项重要措施。由于光电耦合器件的非线性,对模拟量的光电隔离会带来较大信号失真;为了提高光电隔离电路的线性度,可采用负反馈方法把光耦器件的输出电流反馈到输入端,并通过静态特性试验加以验证。

深度负反馈电路设计:使用深度负反馈可以改善系统的线性度,根据这个原理设计了模拟信号的光电隔离电路。该电路中使用 1 片 LP521 光耦和 2 片 LM2904 集成运放:LP521 有两路光耦,其中一路用于信号转换、一路用于负反馈;运放 LM2904 的一路用于组成负反馈电路,另一路构成电压跟随器,用于增加电路带负载能力。模拟信号光电隔离电路如图 3 所示。

线性光电隔离电路的设计

线性光电隔离电路的设计

电路的输出电压和输入电压是线性关系:LP521 的两路光耦通道的发光二极管串联,通过两只二极管的电流 If1=If2;因为两路光耦封装在一个器件中,光电特性基本一致,理想情况下可以认为两路光耦的集电极输出电流相等,即 Ice1=Ice2。根据理想运放的性质,可以得到下面的公式:

Vi=Ice2R1  (1)

Vo=Ice1R2  (2)

所以 Vo=(R2/R1)Vi,输出电压和输入电压成正比,比例系数由 R1 和 R2 确定。

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