電路設計中,如何提高光電隔離的線性度?
發布時間:2014-09-19 責任編輯:stone
【導讀】光電隔離是數據采集和控製係統抗幹擾的一項重要措施,由於光電耦合器件jian的de非fei線xian性xing,對dui模mo擬ni量liang的de光guang電dian隔ge離li會hui帶dai來lai較jiao大da信xin號hao失shi真zhen。為wei了le提ti高gao光guang電dian隔ge離li電dian路lu的de線xian性xing度du,采cai用yong負fu反fan饋kui方fang法fa把ba光guang耦ou器qi件jian的de輸shu出chu電dian流liu反fan饋kui輸shu入ru端duan。進jin行xing光guang電dian隔ge離li電dian路lu的de靜jing態tai特te性xing試shi驗yan。
光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)是(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)和(he)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)抗(kang)幹(gan)擾(rao)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)措(cuo)施(shi),由(you)於(yu)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)件(jian)的(de)非(fei)線(xian)性(xing),對(dui)模(mo)擬(ni)量(liang)的(de)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)會(hui)帶(dai)來(lai)較(jiao)大(da)信(xin)號(hao)失(shi)真(zhen)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)電(dian)路(lu)的(de)線(xian)性(xing)度(du),采(cai)用(yong)負(fu)反(fan)饋(kui)方(fang)法(fa)把(ba)光(guang)耦(ou)器(qi)件(jian)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)反(fan)饋(kui)輸(shu)入(ru)端(duan)。進(jin)行(xing)光(guang)電(dian)隔(ge)離(li)電(dian)路(lu)的(de)靜(jing)態(tai)特(te)性(xing)試(shi)驗(yan)。
深度負反饋電路設計 ,使用深度負反饋可以改善係統的線性度,根據這個原理,在此設計了模擬信號的光電隔離電路。在該電路中使用了1片LP521光耦和2片LM2904集成運放。 LP521有兩路光耦,其中一路用於信號轉換,一路用於負反饋;運放2904,1A用於用於組成負反饋電路。運放2904構成了電壓跟隨器,用於增加電路帶負載能力。模擬信號光電隔離電路如圖2所示。


電路輸出電壓和輸入電壓是線性關係:LP521的兩路光耦通道的發光二極管串聯,通過2個二極管的電流If1=If2。因為兩路光耦封裝在1個器件中,光電特性基本一致,理想情況下可以認為兩路光耦的集電極輸出電流相等,即Ice1=Ice2。
根據理想運放的性質 ,可以得到下麵的公式:
Vi=Ice2R1(1)
Vo=Ice1R2 (2)
所以Vo=(R2/R1)Vi,輸出電壓和輸入電壓成正比,比例係數由R1和R2確定。
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