1 导言
在现代电气丈量和操控中，常常需求用低压器材去丈量、操控高电压、强电流等模仿量，假如模仿量与数字量之间没有电气阻隔，那么，高电压、强电流很简略串入低压器材，并将其焚毁。线性光耦HCNR200能够较好地完成模仿量与数字量之间的阻隔，阻隔电压峰值达8000V;输出跟从输入改变，线性度达0.01％。
2 HCNR200/201简介
HCNR200型线性光耦的原理如图1所示。它由发光二极管D1、反应光电二极管D2、输出光电二极管D3组成。当D1经过驱动电流If时，宣布红外光（伺服光通量）。该光别离照射在D2、D3上，反应光电二极管吸收D2光通量的一部分，然后发生操控电流I1（I1=0.005If）。该电流用来调理If以补偿D1的非线性。输出光电二极管D3发生的输出电流I2与D1宣布的伺服光通量成线性份额。令伺服电流增益K1=I1/If，正向增益K2=I2/If，则传输增益K3=K2/K1=I2/I1，K3的典型值为1。
3 电流检测电路
3.1 光电导形式下的电流检测电路规划
HCNR200作业在光电导形式下的检测电流电路如图2所示，信号为正极性输入，正极性输出。阻隔电路中，R1调理初级运算放大器的输入偏置电流的巨细，C1起反应效果，一起滤除了电路中的毛刺信号，防止HCNR200中的铝砷化镓发光二极管（LED）遭到意外的冲击。可是，跟着频率的进步，阻抗将变小，HCNR200的初级电流增大，增益随之变大，因而，C1的引进对通道在高频时的增益有必定影响，尽管减小C1的值能够拓宽带宽，可是，会影响初级运算放大器的增益，一起，初级运算放大器输出的较大毛刺信号不易被滤除。R3能够操控LED的发光强度，对操控通道增益起必定效果。
3.2 光电压形式下的电流检测电路规划
HCNR200作业在光电压形式下的检测电流电路如图3所示，信号为正极性输入，正极性输出。R1、R2、R3、C1的效果与在光电导形式下的效果根本相同。放大器A1调理电流If。当输入电压Vin添加时，I1添加，一起放大器A1“＋”输入端电压添加，促进电流If添加。因为D1与D2之间的联络，I1就会把“＋”输入端电压从头拉回0V，构成负反应。假如放大器A1的输入电流很小，那么流经R1的电流就为Vin/R1=I1。清楚明了，I1与Vin之间是线性份额关系。I1安稳线性改变，If也安稳线性改变。因为D3遭到D1光照，I2也跟着安稳线性改变。放大器A2和电阻R2将I2转化成电压VOut=I2×R2。
4 运算放大器的挑选
HCNR200/201是电流驱动型器材，其LED的作业电流为1mA～20mA，因而，运算放大器A1的驱动电流也有必要到达20mA，能到达这种输出电流才能的运算放大器输出级一般为双极型，因而，选双极型运算放大器较适宜。一起，依据输入电压规模，也要求运算放大器有相应的共模输入和输出才能。本规划电路选用单电源供电的HA17324集成运算放大器，其输出电流可达40mA。
5 电阻器的挑选
下面评论光电导形式下电阻器的挑选。
A1组成驱动级的等效电路如图4所示。图中，Rf是等效反应电阻器。该等效电路是典型的同相型放大器，故U＋=U－，且U＋=Vin，因而Vin=U－。
由图2清楚明了，
式中，VD1为D1的正向压降。 由图4可见，
故将式（3）代入式（4）
因为器材参数的离散性，I1近似等于0.005If，K3=I2/I1≈1，所以，R1、R2、R3需求在预算值邻近调整，力求取得最佳线性度。
调理后，最佳线性度为220Ω。
6 定论
使用线性光耦合器组成的模仿信号阻隔电路的线性度好，电路简略，有效地处理了模仿信号与单片机使用体系的电气阻隔问题。若驱动级、缓冲级选用组合型运算放大器，可使线性度进步。 HCNR200能够广泛地使用在需求杰出安稳性、线性度和带宽的模仿信号阻隔场合。选用两片HCNR200能够作业在双极性输入/双极性输出形式;一起，还能够作业在交直流电路、变换器的阻隔、热电偶的阻隔、4mA～20mA模仿电流环发射/接纳等多种形式下，可广泛使用在数字通讯、电压电流检测、开关电源、丈量和测验工业进程操控等方面。 将该器材用于电机电流丈量，电流反应精确、牢靠，在完成电流闭环操控中发挥了效果。
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