线性光电隔离电子电路的设计
时间:08-09
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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,采用负反馈方法把光耦器件的输出电流反馈输入端。进行光电隔离电路的静态特性试验。
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,在此设计了模拟信号的光电隔离电路。在该电路中使用了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2904,1A用于用于组成负反馈电路。运放2904构成了电压跟随器,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。
电路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2个二极管的电流If1=If2。因为两路光耦封装在1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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