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前言 通常隔离放大器都具有极好的抗共模干扰能力,还可有效阻断现场和数据采集系统之间的电联系,但并不切断它们之间的信号传递,在通信、工业、医疗器材、电源及测试装置等系统之中,电路的隔离是必要的,传统的实现的隔离都是由变压器及光耦合元件完成的,其中变压器用于耦合交流信号;而光耦合器则用于直流信号的耦合。与一般的光耦合元件不同,LOC11X 光耦合器可工作在伺服模式,并能用以补偿发光二极管的非线性时间及温度特性,除此之外,LOC11X光耦合器还能同时耦合交流及直流信号,为设计者提供了可取代大体积变压器及非线性光耦合元件的更佳选择。 2 结构原理 LOC11X光耦合器有LOC110、
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模拟技术中的应用于隔离放大器的模拟技术中的应用于隔离放大器的LOC11X线性光耦合器线性光耦合器
前言 通常隔离放大器都具有极好的抗共模干扰能力,还可有效阻断现场和数据采集系统之间的电联系,但
并不切断它们之间的信号传递,在通信、工业、医疗器材、电源及测试装置等系统之中,电路的隔离是必要
的,传统的实现的隔离都是由变压器及光耦合元件完成的,其中变压器用于耦合交流信号;而光耦合器则用于直
流信号的耦合。与一般的光耦合元件不同,LOC11X 光耦合器可工作在伺服模式,并能用以补偿发光二极管的
非线性时间及温度特性,除此之外,LOC11X光耦合器还能同时耦合交流及直流信号,为设计者提供了可取代大
体积变压器及非线性光耦合元件的更佳选择。 2 结构原理 LOC11X光耦合器有LOC110、
前言前言
通常隔离放大器都具有极好的抗共模干扰能力,还可有效阻断现场和数据采集系统之间的电联系,但并不切断它们之间的
信号传递,在通信、工业、医疗器材、电源及测试装置等系统之中,电路的隔离是必要的,传统的实现的隔离都是由变压器及
光耦合元件完成的,其中变压器用于耦合交流信号;而光耦合器则用于直流信号的耦合。与一般的光耦合元件不同,LOC11X
光耦合器可工作在伺服模式,并能用以补偿发光二极管的非线性时间及温度特性,除此之外,LOC11X光耦合器还能同时耦合
交流及直流信号,为设计者提供了可取代大体积变压器及非线性光耦合元件的更佳选择。
2 结构原理结构原理
LOC11X光耦合器有LOC110、LOC111和LOC112三种型号,其内部结构为一个红外线发光二极管与两个光电三极管形
成的光耦合。其中的一个光电三极管可在伺服反馈机制中对发光二极管的导通电流予以补偿;另一个光电三极管用于提供输入
及输出电路间的电流隔离。图1所示是LOC11X的内部结构及引脚排列。LOC11X光耦合器有DIP和表面贴装两种封装形式,它
们均能耦合模拟和数字信号,且具有高增益稳定性,其带宽大于200kHz,线性度可达0.01%。
由于LOC11X光耦合器内部有一对线性光耦合器,应当用在电流隔离,可保持正确的交流及直流信号的耦合以及输入/输
出的线性,它有光电压和光电导两种工作模式。
2.1 光电导模式光电导模式
图2是LOC11X光耦合器在光电导模式下工作的典型电路,该电路被配置成光电三极管的集电极与基极反向偏压,这是
LOC11X光耦合器在光电导模式下运作的典型接法。
当输入电压VIN在0V且IF为0mA时,U1有一个大的开环增益值,而随着VIN值的升高,U1的输出值开始进入VCC1的轨迹
上,随着U1输出的增大,IF开始有电流值,发光二极管也进入工作状态。接着,光电三极管受到发光二极管所发出光的照射
而导通并产生电流I1,当I1流经R1时,将在U1的反相端产生电压VA,从而使得放大器进入负反馈工作状态。当VA的值与VIN
相等时,IF的值便不再增加,而且电路将稳定在闭环状态。假如VIN被改变,VA将会跟随VIN变化,发光二极管所产生的光同
样也照射在输出光电三极管上,并可产生一输出电流。这一电流与发光二极管所产生的光及流过的电流成正比,且该电流立刻
反映在I1上,从而使放大器的输出电压为I2 R2。
当放大器所应用的带宽达200kHz时,必须使用光电导模式。在此模式下,该电路的线性特性及漂移特性与有±1位元线性
误差的8位元D/A变流器(Converter)相类似。光电导模式所以有如此高的频宽,原因之一是输出光电三极管的基极和集电极间
的结面在反向偏压时比在顺向偏压及无偏压时具有更宽的耗尽区,而较宽的耗尽区会造成较低的结面电容,因而有着较快的反
应时间常数。随着反向偏压的增加,结面的耗尽区会变得越来越宽,从而使其生成的结面电容更小。
2.2光电压模式光电压模式
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weixin_38557670
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