線性光耦原理和電路設(shè)計的詳細資料說明

　　光隔離是一種很常用的信號隔離形式。常用光耦器件及其外圍電路組成。由于光耦電路簡單，在數(shù)字隔離電路或數(shù)據(jù)傳輸電路中常常用到，如 UART 協(xié)議的 20mA 電流環(huán)。對于模擬信號，光耦因為輸入輸出的線形較差，并且隨溫度變化較大，限制了其在模擬信號隔離的應(yīng)用。對于高頻交流模擬信號，變壓器隔離是最常見的選擇，但對于支流信號卻不適用。一些廠家提供隔離放大器作為模擬信號隔離的解決方案，如 ADI 的 AD202，能夠提供從直流到幾 K 的頻率內(nèi)提供 0.025%的線性度，但這種隔離器件內(nèi)部先進行電壓 - 頻率轉(zhuǎn)換，對產(chǎn)生的交流信號進行變壓器隔離，然后進行頻率 - 電壓轉(zhuǎn)換得到隔離效果。集成的隔離放大器內(nèi)部電路復(fù)雜，體積大，成本高，不適合大規(guī)模應(yīng)用。模擬信號隔離的一個比較好的選擇是使用線形光耦。線性光耦的隔離原理與普通光耦沒有差別，只是將普通光耦的單發(fā)單收模式稍加改變，增加一個用于反饋的光接受電路用于反饋。這樣，雖然兩個光接受電路都是非線性的，但兩個光接受電路的非線性特性都是一樣的，這樣，就可以通過反饋通路的非線性來抵消直通通路的非線性，從而達到實現(xiàn)線性隔離的目的。市場上的線性光耦有幾中可選擇的芯片，如 Agilent 公司的 HCNR200/201，TI 子公司 TOAS 的 TIL300，CLARE 的 LOC111 等。這里以 HCNR200/201 為例介紹。

　　2. 芯片介紹與原理說明

　　HCNR200/201 的內(nèi)部框圖如下所示