一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路，包括：運(yùn)算放大器N1、N2、N3，線性光耦N4、電阻器R1-R5。各組成部分通過PCB印制板導(dǎo)線連接。運(yùn)算放大器N1、電阻器R1構(gòu)成線性光耦的負(fù)反饋放大電路，運(yùn)算放大器N2、電阻器R2、電阻器R3和運(yùn)算放大器N3、電阻器R4、電阻器R5各自組成對(duì)偶的電流信號(hào)放大電路，將線性光耦內(nèi)部電流信號(hào)放大，分別作為負(fù)反饋放大電路的輸入以及線性光耦隔離運(yùn)輸信號(hào)輸出。由于線性光耦內(nèi)部電流信號(hào)量級(jí)很小，易受噪聲影響，而經(jīng)過放大的電流信號(hào)可有效減小噪聲影響，提高傳輸信號(hào)的抗干擾性。同時(shí)負(fù)反饋電路采用電流放大方式，取消電容，可顯著提高線性光耦帶寬，隔離傳輸高頻信號(hào)。
【專利說明】一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路，特別是一種可降噪的高頻信號(hào) 線性光耦隔離傳輸電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 線性光耦是一種把紅外發(fā)光器件和紅外接收器件以及信號(hào)處理電路等封裝在同 一管座內(nèi)的器件，因其良好的性能和抗干擾能力被廣泛地應(yīng)用于輸入和輸出信號(hào)的電氣隔 離。在電源技術(shù)的線性隔離、電量反饋、電流傳感、電量變換等場(chǎng)合更是發(fā)展極其迅速。但 是，在利用線性光耦的線性耦合直接對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行隔離傳輸時(shí)，由于線性光耦內(nèi)部發(fā)光 二極管和光敏三極管的伏安特性，使得線性光耦的"線性區(qū)"實(shí)際上比較小，尤其是反饋接 法線性光耦帶寬不高，很難應(yīng)用于高頻模擬信號(hào)傳輸。同時(shí)導(dǎo)通電流較小，一般最大在μ A 級(jí)，很容易受到噪聲干擾，導(dǎo)致傳輸信號(hào)存在失真。
[0003] 典型高精度線性光耦隔離傳輸電路由線性光耦N4、運(yùn)算放大器N1、電阻器R1和電 容器C1構(gòu)成，運(yùn)算放大器N1、電阻器R1和電容器C1構(gòu)成負(fù)反饋放大電路，運(yùn)算放大器N1 的輸入端連至線性光耦N4中光敏二極管roi的兩端，輸入信號(hào)通過電阻器R2連至roi的 陰極；PD2構(gòu)成隔離轉(zhuǎn)換電路的輸出部分。其中電容器C1起反饋?zhàn)饔茫瑫r(shí)降噪濾波，但是 隨著頻率的提高，阻抗將變小，線性光耦的初級(jí)電流增大，增益隨之變大，因而電容的引入 對(duì)通道在高頻時(shí)的增益有一定影響，減小電容值可以拓展帶寬，但是，會(huì)影響運(yùn)算放大器的 增益，同時(shí)噪聲信號(hào)也不易被濾除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明公開了一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路，解決典型線性光耦 隔離傳輸電路噪聲大，高頻信號(hào)傳輸失真的問題。
[0005] -種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路，包括：運(yùn)算放大器N1，電阻器R1、 電阻器R2和線性光耦N4,還包括：運(yùn)算放大器N2、運(yùn)算放大器N3,電阻器R3、電阻器R4和 電阻器R5,所述線性光耦N4,包括：發(fā)光二極管LED、光敏二極管PD1和光敏二極管TO2。
[0006] 輸入信號(hào)Vin端與運(yùn)算放大器N1的反向輸入端相連，運(yùn)算放大器N1的反向輸入 端分別與電阻器R2的一端和電阻器R3的一端相連；運(yùn)算放大器N1的正向輸入端接地；電 阻器R1的一端與運(yùn)算放大器N1的輸出端相連，電阻器R1的另一端與線性光耦Μ的發(fā)光 二極管LED的陰極相連；線性光耦Μ的發(fā)光二極管LED的陽(yáng)極接供電電源，光敏二極管H)1 的陰極與電阻器R2另一端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器N2的正向輸入端相連；線性光耦Μ的 光敏二極管PD1的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ν2的反向輸入端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器Ν2的輸出 端和電阻器R3的另一端相連；線性光耦Μ的光敏二極管PD2的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ν3的反 向輸入端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器Ν3的輸出端和電阻器R5的一端相連；線性光f禹Ν4的光 敏二極管PD2的陰極與運(yùn)算放大器N3的正向輸入端相連，同時(shí)與電阻器R4的一端相連；電 阻器R4的另一端和電阻器R5的另一端短接作為輸出Vout。各個(gè)元器件通過印制導(dǎo)線連 接。
[0007] 運(yùn)算放大器N1、電阻器R1構(gòu)成線性光耦Μ的負(fù)反饋放大電路，運(yùn)算放大器N2、電 阻器R2和電阻器R3構(gòu)成電流信號(hào)放大電路，運(yùn)算放大器Ν3、電阻器R4和電阻器R5構(gòu)成 電流信號(hào)放大電路，兩個(gè)電流信號(hào)放大電路互為對(duì)偶關(guān)系；將線性光耦Ν4內(nèi)部電流信號(hào)放 大，分別作為負(fù)反饋放大電路的輸入以及線性光耦Ν4隔離運(yùn)輸信號(hào)輸出。
[0008] 由于線性光耦內(nèi)部電流信號(hào)量級(jí)很小，易受噪聲影響，而經(jīng)過放大的電流信號(hào)可 有效減小噪聲影響，提高傳輸信號(hào)的抗干擾性。同時(shí)負(fù)反饋電路采用電流放大方式，取消電 容，可顯著提高線性光耦帶寬，隔離傳輸高頻信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1 一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路，包括：運(yùn)算放大器Ν1，電阻器R1、 電阻器R2和線性光耦M，還包括：運(yùn)算放大器Ν2、Ν3,電阻器R3、電阻器R4和電阻器R5,其 中，線性光耦M，包括：發(fā)光二極管LED、光敏二極管PD1和光敏二極管TO2。
[0011] 輸入信號(hào)Vin端與運(yùn)算放大器N1的反向輸入端相連，運(yùn)算放大器N1的反向輸入 端分別與電阻器R2的一端和電阻器R3的一端相連；運(yùn)算放大器N1的正向輸入端接地；電 阻器R1的一端與運(yùn)算放大器N1的輸出端相連，電阻器R1的另一端與線性光耦Μ的發(fā)光 二極管LED的陰極相連；線性光耦Μ的發(fā)光二極管LED的陽(yáng)極接供電電源，光敏二極管H)1 的陰極與電阻器R2另一端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器N2的正向輸入端相連；線性光耦Μ的 光敏二極管PD1的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ν2的反向輸入端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器Ν2的輸出 端和電阻器R3的另一端相連；線性光耦Μ的光敏二極管PD2的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ν3的反 向輸入端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器Ν3的輸出端和電阻器R5的一端相連；線性光f禹Ν4的光 敏二極管PD2的陰極與運(yùn)算放大器N3的正向輸入端相連，同時(shí)與電阻器R4的一端相連；電 阻器R4的另一端和電阻器R5的另一端短接作為輸出Vout。各個(gè)元器件通過印制導(dǎo)線連 接。
[0012] 運(yùn)算放大器N1、電阻器R1構(gòu)成線性光耦的負(fù)反饋放大電路，運(yùn)算放大器N2、電阻 器R2和電阻器R3構(gòu)成電流信號(hào)放大電路，運(yùn)算放大器N3、電阻器R4和電阻器R5構(gòu)成電流 信號(hào)放大電路，兩個(gè)電流信號(hào)放大電路互為對(duì)偶關(guān)系；將線性光耦內(nèi)部電流信號(hào)放大，分別 作為負(fù)反饋放大電路的輸入以及線性光耦隔離運(yùn)輸信號(hào)輸出。由于線性光耦內(nèi)部電流信號(hào) 量級(jí)很小，易受噪聲影響，而經(jīng)過放大的電流信號(hào)可有效減小噪聲影響，提高傳輸信號(hào)的抗 干擾性。同時(shí)負(fù)反饋電路采用電流放大方式，取消電容，可顯著提高線性光耦帶寬，隔離傳 輸高頻信號(hào)。
[0013] 本發(fā)明可有效解決線性光耦噪聲干擾影響，并拓展帶寬實(shí)現(xiàn)線性光耦高頻應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 一種可降噪的高頻信號(hào)線性光耦隔離傳輸電路，包括：運(yùn)算放大器N1，電阻器R1、電 阻器R2和線性光耦N4,其特征在于還包括：運(yùn)算放大器N2、運(yùn)算放大器N3,電阻器R3、電阻 器R4和電阻器R5,所述線性光耦N4,包括：發(fā)光二極管LED、光敏二極管PD1和光敏二極管 PD2 ； 輸入信號(hào)Vin端與運(yùn)算放大器N1的反向輸入端相連，運(yùn)算放大器N1的反向輸入端分 別與電阻器R2的一端和電阻器R3的一端相連；運(yùn)算放大器N1的正向輸入端接地；電阻器 R1的一端與運(yùn)算放大器N1的輸出端相連，電阻器R1的另一端與線性光稱N4的發(fā)光二極 管LED的陰極相連；線性光耦N4的發(fā)光二極管LED的陽(yáng)極接供電電源，光敏二極管PD1的 陰極與電阻器R2另一端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器N2的正向輸入端相連；線性光耦Μ的光 敏二極管PD1的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ν2的反向輸入端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器Ν2的輸出端 和電阻器R3的另一端相連；線性光耦Μ的光敏二極管PD2的陽(yáng)極與運(yùn)算放大器Ν3的反向 輸入端相連，同時(shí)與運(yùn)算放大器Ν3的輸出端和電阻器R5的一端相連；線性光稱Ν4的光敏 二極管PD2的陰極與運(yùn)算放大器Ν3的正向輸入端相連，同時(shí)與電阻器R4的一端相連；電阻 器R4的另一端和電阻器R5的另一端短接作為輸出Vout ;各個(gè)元器件通過印制導(dǎo)線連接； 運(yùn)算放大器N1、電阻器R1構(gòu)成線性光耦Μ的負(fù)反饋放大電路，運(yùn)算放大器N2、電阻器 R2和電阻器R3構(gòu)成電流信號(hào)放大電路，運(yùn)算放大器Ν3、電阻器R4和電阻器R5構(gòu)成電流信 號(hào)放大電路，兩個(gè)電流信號(hào)放大電路互為對(duì)偶關(guān)系；將線性光耦Ν4內(nèi)部電流信號(hào)放大，分 別作為負(fù)反饋放大電路的輸入以及線性光耦Ν4隔離運(yùn)輸信號(hào)輸出。
【文檔編號(hào)】H03K19/14GK104124959SQ201410358017
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】楊帆, 李力生 申請(qǐng)人:北京機(jī)械設(shè)備研究所