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光耦線(xiàn)性化與線(xiàn)性光耦器件的應用
作者：
時(shí)間：2010-12-17
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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如果圖1中2個(gè)光耦選用同一型號同一批次的產(chǎn)品，那么特性基本一致，即有：K1＝K2
所以：
從上式可以看出，該測量電路的電壓增益只與電阻R1，R2的阻值有關(guān)，而與光耦的電流傳輸比等特性無(wú)關(guān)，從而實(shí)現了對電壓信號的線(xiàn)性隔離。
需要特別指出的是，在圖1所示電路中，必須使用隔離電源。
3 線(xiàn)性光耦器件的應用
這里說(shuō)的線(xiàn)性光耦器件有2種：無(wú)反饋型和反饋 型，我們先介紹無(wú)反饋型。
無(wú)反饋型線(xiàn)性光耦器件實(shí)際上是在器件的材料和生產(chǎn)工藝上采取一定措施，使得光耦器件的輸入輸出特性的非線(xiàn)性得到改善。但是，由于發(fā)光二極管和光電三極管的固有特性，改善十分有限。這種光耦器件主要用于對線(xiàn)性區的范圍要求不大的情況，例如開(kāi)關(guān)電源的電壓隔離反饋電路中經(jīng)常使用的PC816A和 NEC2501H等線(xiàn)性光耦。
由于開(kāi)關(guān)電源在正常工作時(shí)的電壓調整率不大，通過(guò)對反饋電路參數的適當選擇，就可以使光耦器件工作在線(xiàn)性區。但是，由于這種光耦器件只是在有限的范圍內線(xiàn)性度較高，所以不適合使用在對測試精度以及范圍要求較高的場(chǎng)合。
另一種線(xiàn)性光耦是反饋型器件，其作用原理與前面介紹過(guò)的普通光耦器件線(xiàn)性化使用的原理類(lèi)似，只不過(guò)他在生產(chǎn)工藝上采取了一定措施，使同一片器件中的2個(gè)光耦的特性更加趨于一致。這種器件例如德州儀器公司曾經(jīng)出品現已停產(chǎn)的TIL300A，CLARE公司生產(chǎn)的LOC系列線(xiàn)性光耦，惠普公司生產(chǎn)的 HCNR200／201線(xiàn)性光耦等。
圖2所示是一個(gè)采用LOC110線(xiàn)性光耦實(shí)現的隔離放大器。
4 實(shí)際使用中應注意的問(wèn)題
對于單片機測試系統而言，如果對被測試量的量程（變化范圍）要求較大、精度要求較高時(shí)，使用反饋型線(xiàn)性光耦器件無(wú)疑是比較合適的。
但是，在光耦的線(xiàn)性化使用或者說(shuō)在使用線(xiàn)性光耦器件的過(guò)程中，其線(xiàn)性度往往并不能完全令人滿(mǎn)意。這是為什么呢？根據我們的實(shí)踐經(jīng)驗，關(guān)鍵在于要充分理解光耦器件自身的一些特點(diǎn)以及在光耦器件中使用反饋機制改善線(xiàn)性度的原理，只要在設計過(guò)程中合理地選擇器件和小心設計電路，即使采用我們介紹過(guò)的第一種方法，采用普通光耦器件，也同樣能達到很好的效果，這里要注意以下幾點(diǎn)：
（1）必須充分認識到光耦為電流驅動(dòng)型器件，要合理選擇反饋電路中所使用的運放，必須保證運放擁有合適的負載能力，以便在正常工作時(shí)驅動(dòng)光電二極管。
（2）當采用普通光耦器件時(shí)，要盡量采用多光耦 器件，而不要采用單光耦器件。因為多個(gè)光耦集成在一片芯片上有利于從材料及工藝的角度保證多個(gè)光耦之間特性趨于一致，而正是由于2個(gè)光耦特性的一致才保證了反饋對改善線(xiàn)性的作用。
（3）由于線(xiàn)性光耦在使用過(guò)程中引入了反饋機制，所以不適用于被測信號變化太快或者頻率很高的場(chǎng)合。
根據以上原則，我們曾先后使用普通光耦器件和反饋型線(xiàn)性光耦器件成功地在電力直流系統監控模塊中實(shí)現了對直流母線(xiàn)電壓信號的采集與隔離，其線(xiàn)性度和精度都是令人滿(mǎn)意的。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180102.htm
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