光耦線性化與線性光耦器件的應(yīng)用
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如果圖1中2個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關(guān)，從而實現(xiàn)了對電壓信號的線性隔離。
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 線性光耦器件的應(yīng)用
這里說的線性光耦器件有2種：無反饋型和反饋 型，我們先介紹無反饋型。
無反饋型線性光耦器件實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性區(qū)的范圍要求不大的情況，例如開關(guān)電源的電壓隔離反饋電路中經(jīng)常使用的PC816A和 NEC2501H等線性光耦。
由于開關(guān)電源在正常工作時的電壓調(diào)整率不大，通過對反饋電路參數(shù)的適當(dāng)選擇，就可以使光耦器件工作在線性區(qū)。但是，由于這種光耦器件只是在有限的范圍內(nèi)線性度較高，所以不適合使用在對測試精度以及范圍要求較高的場合。
另一種線性光耦是反饋型器件，其作用原理與前面介紹過的普通光耦器件線性化使用的原理類似，只不過他在生產(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(xiàn)已停產(chǎn)的TIL300A，CLARE公司生產(chǎn)的LOC系列線性光耦，惠普公司生產(chǎn)的 HCNR200／201線性光耦等。
圖2所示是一個采用LOC110線性光耦實現(xiàn)的隔離放大器。
4 實際使用中應(yīng)注意的問題
對于單片機測試系統(tǒng)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，使用反饋型線性光耦器件無疑是比較合適的。
但是，在光耦的線性化使用或者說在使用線性光耦器件的過程中，其線性度往往并不能完全令人滿意。這是為什么呢？根據(jù)我們的實踐經(jīng)驗，關(guān)鍵在于要充分理解光耦器件自身的一些特點以及在光耦器件中使用反饋機制改善線性度的原理，只要在設(shè)計過程中合理地選擇器件和小心設(shè)計電路，即使采用我們介紹過的第一種方法，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：
（1）必須充分認(rèn)識到光耦為電流驅(qū)動型器件，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(fù)載能力，以便在正常工作時驅(qū)動光電二極管。
（2）當(dāng)采用普通光耦器件時，要盡量采用多光耦 器件，而不要采用單光耦器件。因為多個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光耦之間特性趨于一致，而正是由于2個光耦特性的一致才保證了反饋對改善線性的作用。
（3）由于線性光耦在使用過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合。
根據(jù)以上原則，我們曾先后使用普通光耦器件和反饋型線性光耦器件成功地在電力直流系統(tǒng)監(jiān)控模塊中實現(xiàn)了對直流母線電壓信號的采集與隔離，其線性度和精度都是令人滿意的。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/180102.htm
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