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R2mofangshuchuxingshi,keyongyuchanshengfankuibijiaoxinhao,bingkezidongtiaozhengbutongdianliuzhuanhuanxiaolvshifaguangerjiguandegongzuodianliu,baozhengguangdianouheqikekaodigongzuozaixianxingfangdazhuangtai,tigaodianludexianxingdu。
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。
youyuguangdianouheqideshuruheshuchuzhijiandexinhaochuanshushitongguoguangxinhaolaishixiande,yinci,tadeshurushuchuliangbufenzaidianqishangwanquangeli,meiyoudianxinhaodefankuiheganrao,guqixingnengwending,kangganraonengliqiang。
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。
光guang電dian耦ou合he器qi是shi一yi種zhong由you光guang電dian流liu控kong製zhi的de電dian流liu轉zhuan移yi器qi件jian,其qi輸shu出chu特te性xing與yu普pu通tong雙shuang極ji型xing晶jing體ti管guan的de輸shu出chu特te性xing相xiang似si,因yin可ke以yi將jiang其qi作zuo為wei普pu通tong放fang大da器qi直zhi接jie構gou成cheng模mo擬ni放fang大da電dian路lu。
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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