光隔離是一種很常用的信號(hào)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(jiǎn)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(duì)于模擬信號(hào)，光耦因?yàn)檩斎胼敵龅木€形較差，并且隨溫度變化較大，限制了其在模擬信號(hào)隔離的應(yīng)用。
對(duì)于高頻交流模擬信號(hào)，變壓器隔離是最常見的選擇，但對(duì)于支流信號(hào)卻不適用。一些廠家提供隔離放大器作為模擬信號(hào)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(jìn)行電壓-頻率轉(zhuǎn)換，對(duì)產(chǎn)生的交流信號(hào)進(jìn)行變壓器隔離，然后進(jìn)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(hào)隔離的一個(gè)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(gè)用于反饋的光接 受電路用于反饋。這樣，雖然兩個(gè)光接受電路都是非線性的，但兩個(gè)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(dá)到實(shí)現(xiàn)線性隔離的目的。
HCNR200型的線性光耦合器，作為一種高線性度的光耦元件，其本身是由3個(gè)光電元件組成，其中LED為高性能的AlGaAs型發(fā)光二極管，PDI、PD2是兩個(gè)用同種工藝制成從而具有嚴(yán)格比例關(guān)系的光敏二極管。當(dāng)LED中流過電流l時(shí)，其所發(fā)出的光會(huì)在PD1和PD2中感應(yīng)出正比于LED發(fā)光強(qiáng)度的光電流IPD1、IPD2，其中If.IPD1、IPD2三者之間滿足以下關(guān)系式：
在上圖所提供的三個(gè)公式中，參數(shù)K1、K2分別為輸入、輸出光電二極管的電流傳輸比，其典型值均為0 5%左右。因?yàn)閰?shù)|f一般在l~20mA之間，所以IPD1、IPD2一般在50UA以下。K3為傳輸增益，當(dāng)一只HCNR200被制造出來后，其輸出側(cè)光電流和輸入側(cè)光電流之比就是一個(gè)恒定值K3，線性光耦HCNR200的傳輸增益K3約為1+t0.15。
線性光耦HCNR200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 1所示。 它由發(fā)光二極管D1（1、2引腳）、反饋光電二極管D2（3、4引腳）、輸出光電二極管D3（5、6引腳）組成。1、2引腳之間的電流記作IF，3、4引腳之間和5、6引腳之間的電流分別記作IPD1和IPD2。
當(dāng)有IF流過時(shí)，D1發(fā)出紅外光（伺服光通量 ）。該光分別照射在D2、D3上，產(chǎn)生控制電流IPD1和輸出電流IPD2。D1兩端的輸入信號(hào)經(jīng)過電壓-電流轉(zhuǎn)化，電壓的變化體現(xiàn)在電流IF上，IPD1和IPD2基本與IF成線性關(guān)系，線性系數(shù)分別記為K1和K2，即：
對(duì)于HCNR200，K1與K2為0.005，并且隨溫度變化較大（HCNR200的變化范圍在0.0025到0.0075之間），但芯片的設(shè)計(jì)使得K1和K2相等。
在實(shí)際應(yīng)用中，人們真正關(guān)心的是線性光偶電路的傳輸增益：K3=K2/K1，對(duì)于HCNR200，K3的典型值為1。
