电阻采样及隔离.pdf资源-CSDN文库

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引言

在工业测量和控制系统中，为防止外界的各种干扰，必须将测量系统和计算机系统进行

电气隔离。常用的隔离措施有变压器隔离、电容耦合隔离和光耦隔离。与变压器隔离、电容

耦合隔离相比，光耦体积小，价格便宜，隔离电路简单且可以完全消除前后级的相互干扰，

具有更强的抗干扰能力。

对于数字信号的隔离，使用一般的光耦器件隔离就能达到很好的效果。然而一般的光耦

具有较大的非线性电流传输特性且受温度变化的影响较大，对于模拟信号的传输其精度和线

性度难以满足系统要求。为了能更精确地传送模拟信号，用线性光耦隔离是最好的选择。线

性光耦输出信号随输入信号变化而成比例变化，它为模拟信号传输中隔离电路的简单化、高

精度化带来了方便。

本文以 avago 公司的 hcnr201 线性光耦为例说明线性光耦的内部原理及隔离电路的原

理。

2 hcnr201 线性光耦隔离原理

线性光耦 hcnr201 内部结构原理如图 1 所示。hcnr201 由一个高性能发光二极管 led 和

两个相邻匹配的光敏二极管 pd1 和 pd2 组成，这两个光敏二极管有完全相同的性能参数。

led 是隔离信号的输入端，当有电流流过时就会发光，两个光敏二极管在有光照射时就会产

生光电流，hcnr201 的内部封装结构使得 pd1 和 pd2 都能从 led 得到近似光照，且感应出正

比于 led 发光强度的光电流。光敏二极管 pd1 起负反馈作用用于消除 led 的非线性和偏差特

性带来的误差，改善输入与输出电路间的线性和温度特性，稳定电路性能。光敏二极管 pd2

是线性光耦的输出端，接收由 led 发出的光线而产生与光强成正比的输出电流，达到输入及

输出电路间电流隔离的作用。正是hncnr201 内部的封装结构、pd1 与 pd2 的严格比例关系

及 pd1 负反馈的作用保证了线性光耦的高稳定性和高线性度。

图 1 线性光耦 hcnr201 内部结构

3 线性光耦 hcnr201 隔离电路

3.1 工作原理

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