线性光耦的辅助电路与参数确定

前言：简单的说，线性光耦是一种光耦器件，市面上的线性光耦也有好几种，线形光耦对于模拟信号的隔离有着很好的作用。本文要为大家介绍的是线性光耦的辅助电路与参数确定。

线性光耦的介绍

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。这样，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。这样，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。

上图为：线性光耦
 

线性光耦的辅助电路与参数确定

假定所有电路都是工作在线性范围内的,要想做到这一点需要对运放进行合理选型,并且确定电阻的阻值。

1、运放选型

运放可以是单电源供电或正负电源供电,上面给出的是单电源供电的例子。为了能使输入范围能够从0到VCC,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放的工作速度、压摆率不会影响整个电路的性能。TI公司的LMV321单运放电路能够满足以上要求,可以作为HCNR200/201的外围电路。

2、阻值确定

电阻的选型需要考虑运放的线性范围和线性光耦的最大工作电流IFmax。K1已知的情况下,IFmax又确定了IPD1的最大值IPD1max,这样,由于Vo的范围最小可以为0,这样,由于

考虑到IFmax大有利于能量的传输,这样,一般取

另外,由于工作在深度负反馈状态的运放满足虚短特性,因此,考虑IPD1的限制,

这样,

R2的确定可以根据所需要的放大倍数确定,例如如果不需要方法,只需将R2=R1即可。

另外由于光耦会产生一些高频的噪声,通常在R2处并联电容,构成低通滤波器,具体电容的值由输入频率以及噪声频率确定。

上图为：线性光耦的电路连接图
 

3、参数确定实例

假设确定Vcc=5V,输入在0-4V之间,输出等于输入,采用LMV321运放芯片以及上面电路,下面给出参数确定的过程。

* 确定IFmax：HCNR200/201的手册上推荐器件工作的25mA左右;

* 确定R3：R3=5V/25mA=200;

* 确定R1：;

* 确定R2：R2=R1=32K。

总结：通过上面的介绍我们知道线性光耦隔离的是电流，要想真正隔离电压，需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路。本文主要介绍线性光耦的辅助电路与参数确定，希望对工程师们有所帮助。

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