用推挽電路改善線性的光隔離放大器電路功能及原理分析

電路的功能

在無(wú)調(diào)制狀態(tài)下，光耦合隔離放大器，其線性和溫度特性都不太好。本電路用推挽方式擴(kuò)大了動(dòng)態(tài)范圍。采用低速TLP521，頻率約為：30KHZ/+3DB左右。

電路工作原理

由發(fā)光二極管和光電晶體管組成的光耦合器，其LED的正向電流IP與晶體管集電極電流IC之間的關(guān)系不完全成比例，尤其是正向電流小的時(shí)候更為突出。要讓放大器在正向大置偏電流下工作，就不能擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍。本電路采用了兩個(gè)光耦合器，電路以推挽方式工作，把兩路的輸出、輸入特性加以合成。

OP放大器為反相放大器，由其輸出電壓改變晶體管TT1、TT1的射極電流，即所謂的恒流驅(qū)動(dòng)。輸入為零時(shí)的偏流由電阻R3和R4決定。要調(diào)到與光耦合器特性的最佳值。

由光電晶體管輸出電流，而OP放大器A2為電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，輸入的電流被反饋電阻R3轉(zhuǎn)換成EO=I*R3的電壓。

調(diào)零可變電阻VR1用來(lái)調(diào)整因光耦合器的誤差造成的偏壓。流經(jīng)R7的電流在A2的輸入端疊加。

注釋

光耦合器的溫度特性

在光耦合器的應(yīng)用實(shí)例中，其工作方式基本上都是通/斷方式，如用于模擬電路，溫度特性就可能給電路帶來(lái)問(wèn)題。環(huán)境溫度上升時(shí)，發(fā)光二極管的光輸出就會(huì)下降，所在在電路設(shè)計(jì)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流應(yīng)有一定的余量。光電晶體管的溫升系數(shù)為正，當(dāng)光耦合器開(kāi)環(huán)使用時(shí)不可能獲得高精度，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)了解環(huán)境溫度變化范圍。

能夠形成伺服式反饋環(huán)路時(shí)，靠環(huán)路增益來(lái)穩(wěn)定振幅，也可保證實(shí)用上的要求。