電路分析:基於光耦的模擬放大電路設計
發布時間:2015-11-06 責任編輯:sherry
【導讀】這裏小編在本文中,將對基於光耦的模擬放大電路設計進行介紹,並對其中的工作原理進行全麵的分析,感興趣的朋友快來看看吧。
工作原理
光電耦合器Icl和IC2都選用的是4N25,其中Icl和R4組成輸出級,用於隔離傳輸模擬信號。IC2和R2模(mo)仿(fang)輸(shu)出(chu)形(xing)式(shi),可(ke)用(yong)於(yu)產(chan)生(sheng)反(fan)饋(kui)比(bi)較(jiao)信(xin)號(hao),並(bing)可(ke)自(zi)動(dong)調(tiao)整(zheng)不(bu)同(tong)電(dian)流(liu)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)時(shi)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu),保(bao)證(zheng)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)可(ke)靠(kao)地(di)工(gong)作(zuo)在(zai)線(xian)性(xing)放(fang)大(da)狀(zhuang)態(tai),提(ti)高(gao)電(dian)路(lu)的(de)線(xian)性(xing)度(du)。
由於兩個光電耦合器的發光二極管是串接在一起的,Icl和IC2的工作狀態完全對稱,公用同一激勵電流I1。且兩者的發射極電位,即兩個光敏三極管的集電極電流分別在R2和R4上所產生的壓降對稱,受輸入信號Ui線性控製,故可實現模擬信號的隔離和傳輸。
由you於yu光guang電dian耦ou合he器qi的de輸shu入ru和he輸shu出chu之zhi間jian的de信xin號hao傳chuan輸shu是shi通tong過guo光guang信xin號hao來lai實shi現xian的de,因yin此ci,它ta的de輸shu入ru輸shu出chu兩liang部bu分fen在zai電dian氣qi上shang完wan全quan隔ge離li,沒mei有you電dian信xin號hao的de反fan饋kui和he幹gan擾rao,故gu其qi性xing能neng穩wen定ding,抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang。
發光二極管和光敏管之間的耦合電容小、耐壓高,故共模抑製比很高。輸入和輸出間的電隔離度取決於兩部分供電電源間的絕緣電阻。
此外,因其輸入阻抗小,這對高內阻源的噪聲相當於短接。因此,由光電耦合器構成的模擬信號放大電路具有優良的電氣性能。
如果運放A1的同相端電位由於幹擾信號而正向偏離虛地,則運放Al的輸出端的電位將升高,而光電耦合器IC2的發光強度將增強,進而使IC2的集射電壓減小,最後使運放A1的反相端的電位降低並回到虛地。
反之,若運放Al的反相端電位由於幹擾信號負向偏離虛地,故其運放A1的輸出端的電位將降低,進而使光電耦台器IC2的發光強度減弱,IC2的集射電壓增大,最後使運放Al的反相端的電位升高而回到虛地。
guangdianouheqishiyizhongyouguangdianliukongzhidedianliuzhuanyiqijian,qishuchutexingyuputongshuangjixingjingtiguandeshuchutexingxiangsi,yinkeyijiangqizuoweiputongfangdaqizhijiegouchengmonifangdadianlu。
然而,光電耦合器的線性工作範圍較窄,且隨溫度變化而變化。同時,光電耦合器的共發射極電流傳輸係數和集電極反向飽和電流Iceo(即暗電流)受溫度變化的影響比較明顯。
因此,出於光電耦合器的轉移特性與溫度的關係考慮,要使光電耦合器構成的模擬隔離電路能穩定工作,應盡量消除暗電流(Iceo)的de影ying響xiang,以yi提ti高gao線xian性xing度du,並bing使shi靜jing態tai工gong作zuo點dian能neng隨sui溫wen度du的de變bian化hua而er自zi動dong調tiao整zheng,以yi使shi輸shu出chu信xin號hao保bao持chi對dui稱cheng性xing,使shi輸shu入ru信xin號hao的de動dong態tai範fan圍wei隨sui溫wen度du變bian化hua而er自zi動dong變bian化hua,從cong而er抵di消xiaoB值隨溫度變化的影響,保證電路工作狀態的穩定。
需xu要yao注zhu意yi的de是shi,在zai進jin行xing實shi際ji設she計ji時shi,需xu要yao首shou先xian選xuan擇ze線xian性xing範fan圍wei寬kuan並bing且qie線xian性xing度du較jiao高gao光guang耦ou電dian路lu來lai傳chuan輸shu模mo擬ni信xin號hao。可ke根gen據ju工gong作zuo的de需xu要yao,對dui靜jing態tai工gong作zuo地di點dian進jin行xing選xuan擇ze,並bing使shi用yong反fan饋kui式shi對dui稱cheng溫wen度du補bu償chang電dian路lu,從cong而er最zui大da程cheng度du上shang的de消xiao除chu溫wen度du變bian化hua對dui電dian路lu的de影ying響xiang,使shi信xin號hao以yi最zui不bu失shi真zhen的de方fang式shi傳chuan輸shu。
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