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线性直流信号光电隔离器
接线图
2024年10月20日 19:21 41
admin
这种简单的电路在光学耦合直流电压信号时提供优于 1% 的精度。为了补偿光隔离器的非线性，在反馈环路中连接了一个相同的设备。为了进一步提高稳定性，两个光隔离器都位于同一个 IC 内。输入和输出电路都由单个电源供电（一个用于输入侧，另一个用于输出侧）。现有技术通常需要正电源和负电源 - 消除负电源可简化电路。
LM358 数据表
光隔离器矩阵
2 通道 DIP 光电耦合器
光隔离器的选择
有许多可接受的设备 - 见矩阵。所有这些设备都是 DigiKey 的最新设备，大多数价格不到 1 美元。此外，它们都采用 DIP-8 封装，因此可以轻松插入原型板。所有设备的 CTR（电流传输比）范围从 50% 到 500% 左右 - 相当不稳定。使这种方法奏效的原因是同一 IC 中的两个设备的 CTR 可能在某种程度上匹配。
请注意，由于引脚分布各异，所有这些设备不一定可以互换——当我尝试让电路工作时，我发现了这一点。如果不使用指定的设备，请查看设备数据表。
电压隔离问题
虽然 DIP 光耦合器具有高达约 5kV 的隔离能力，但该电路无法支持高于约 100V 的电压，因为其中一个输出会反馈到输入放大器 - 这使得相邻引脚之间的电压隔离位于器件上，而不是跨器件。要保持高额定电压，请使用两个单个器件并在一定程度上匹配 CTR。
运算放大器的选择
每当我需要单接地感应运算放大器时，我通常都会使用 LM358 双运算放大器。我这样做是因为没有 DIP 单器件可以完成这项工作（据我所知）。有 LM321 单运算放大器，但它不受欢迎，而且只采用 SO-23-5 SMD 封装。无论如何，LM358 非常便宜。
电路操作
正信号输入导致 U1 的输出变为正值。这会导致两个 LED 导通。U3-B 开启并提供正向反馈信号。当两个运算放大器输入相等时，U1 的输出停止积分。同时，U3A 的输出向 U2 提供正向信号。调整 R2，使 R1 + R2 ?4.7K 导致 U2 的输出接近输入电压信号 - 进一步调整 R2 将调整 CTR 的差异，使输出电压与输入电压完全匹配。测试性能的最简单方法是在输入和输出之间连接一个 DVM。
电位器 R4 可适应 CTR 的总体变化（两个设备）。调整 R4 可使其在最大信号电平时下降约 2V – 这并不重要。
C1 是补偿电容，为了提高性能，可以将其调低，如果太低，电路可能会振荡。我没有测试响应时间。
线性信号光电隔离器示意图
LM358 数据表
光隔离器矩阵
2 通道 DIP 光电耦合器
光隔离器的选择有许多可接受的设备 - 见矩阵。所有这些设备都是 DigiKey 的最新设备，大多数价格不到 1 美元。此外，它们都采用 DIP-8 封装，因此可以轻松插入原型板。所有设备的 CTR（电流传输比）范围从 50% 到 500% 左右 - 相当不稳定。使这种方法奏效的原因是同一 IC 中的两个设备的 CTR 可能在某种程度上匹配。
请注意，由于引脚分布各异，所有这些设备不一定可以互换——当我尝试让电路工作时，我发现了这一点。如果不使用指定的设备，请查看设备数据表。
电压隔离问题
虽然 DIP 光耦合器具有高达约 5kV 的隔离能力，但该电路无法支持高于约 100V 的电压，因为其中一个输出会反馈到输入放大器 - 这使得相邻引脚之间的电压隔离位于器件上，而不是跨器件。要保持高额定电压，请使用两个单个器件并在一定程度上匹配 CTR。
运算放大器的选择
每当我需要单接地感应运算放大器时，我通常都会使用 LM358 双运算放大器。我这样做是因为没有 DIP 单器件可以完成这项工作（据我所知）。有 LM321 单运算放大器，但它不受欢迎，而且只采用 SO-23-5 SMD 封装。无论如何，LM358 非常便宜。
电路操作
正信号输入导致 U1 的输出变为正值。这会导致两个 LED 导通。U3-B 开启并提供正向反馈信号。当两个运算放大器输入相等时，U1 的输出停止积分。同时，U3A 的输出向 U2 提供正向信号。调整 R2，使 R1 + R2 ?4.7K 导致 U2 的输出接近输入电压信号 - 进一步调整 R2 将调整 CTR 的差异，使输出电压与输入电压完全匹配。测试性能的最简单方法是在输入和输出之间连接一个 DVM。
电位器 R4 可适应 CTR 的总体变化（两个设备）。调整 R4 可使其在最大信号电平时下降约 2V – 这并不重要。
C1 是补偿电容，为了提高性能，可以将其调低，如果太低，电路可能会振荡。我没有测试响应时间。
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