[發明專利]一種可降噪的高頻信號線性光耦隔離傳輸電路

有效

• 申請號: 201410358017.4
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104124959B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 楊帆;李力生
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: H03K19/14
• 分類號: H03K19/14
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心11024
• 代理人: 岳潔菱

技術領域

本發明涉及一種高頻信號線性光耦隔離傳輸電路，特別是一種可降噪的高頻信號線性光耦隔離傳輸電路。

背景技術

線性光耦是一種把紅外發光器件和紅外接收器件以及信號處理電路等封裝在同一管座內的器件，因其良好的性能和抗干擾能力被廣泛地應用于輸入和輸出信號的電氣隔離。在電源技術的線性隔離、電量反饋、電流傳感、電量變換等場合更是發展極其迅速。但是，在利用線性光耦的線性耦合直接對模擬信號進行隔離傳輸時，由于線性光耦內部發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”實際上比較小，尤其是反饋接法線性光耦帶寬不高，很難應用于高頻模擬信號傳輸。同時導通電流較小，一般最大在μA級，很容易受到噪聲干擾，導致傳輸信號存在失真。

典型高精度線性光耦隔離傳輸電路由線性光耦N4、運算放大器N1、電阻器R1和電容器C1構成，運算放大器N1、電阻器R1和電容器C1構成負反饋放大電路，運算放大器N1的輸入端連至線性光耦N4中光敏二極管PD1的兩端，輸入信號通過電阻器R2連至PD1的陰極；PD2構成隔離轉換電路的輸出部分。其中電容器C1起反饋作用，同時降噪濾波，但是隨著頻率的提高，阻抗將變小，線性光耦的初級電流增大，增益隨之變大，因而電容的引入對通道在高頻時的增益有一定影響，減小電容值可以拓展帶寬，但是，會影響運算放大器的增益，同時噪聲信號也不易被濾除。

發明內容

????本發明公開了一種可降噪的高頻信號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，高頻信號傳輸失真的問題。

一種可降噪的高頻信號線性光耦隔離傳輸電路，包括：運算放大器N1，電阻器R1、電阻器R2和線性光耦N4，還包括：運算放大器N2、運算放大器N3，電阻器R3、電阻器R4和電阻器R5，所述線性光耦N4，包括：發光二極管LED、光敏二極管PD1和光敏二極管PD2。

輸入信號Vin端與運算放大器N1的反向輸入端相連，運算放大器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；運算放大器N1的正向輸入端接地；電阻器R1的一端與運算放大器N1的輸出端相連，電阻器R1的另一端與線性光耦N4的發光二極管LED的陰極相連；線性光耦N4的發光二極管LED的陽極接供電電源，光敏二極管PD1的陰極與電阻器R2另一端相連，同時與運算放大器N2的正向輸入端相連；線性光耦N4的光敏二極管PD1的陽極與運算放大器N2的反向輸入端相連，同時與運算放大器N2的輸出端和電阻器R3的另一端相連；線性光耦N4的光敏二極管PD2的陽極與運算放大器N3的反向輸入端相連，同時與運算放大器N3的輸出端和電阻器R5的一端相連；線性光耦N4的光敏二極管PD2的陰極與運算放大器N3的正向輸入端相連，同時與電阻器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。各個元器件通過印制導線連接。

運算放大器N1、電阻器R1構成線性光耦N4的負反饋放大電路，運算放大器N2、電阻器R2和電阻器R3構成電流信號放大電路，運算放大器N3、電阻器R4和電阻器R5構成電流信號放大電路，兩個電流信號放大電路互為對偶關系；將線性光耦N4內部電流信號放大，分別作為負反饋放大電路的輸入以及線性光耦N4隔離運輸信號輸出。

由于線性光耦內部電流信號量級很小，易受噪聲影響，而經過放大的電流信號可有效減小噪聲影響，提高傳輸信號的抗干擾性。同時負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。

附圖說明

圖1一種可降噪的高頻信號線性光耦隔離傳輸電路。

具體實施方式

一種可降噪的高頻信號線性光耦隔離傳輸電路，包括：運算放大器N1，電阻器R1、電阻器R2和線性光耦N4，還包括：運算放大器N2、N3，電阻器R3、電阻器R4和電阻器R5，其中，線性光耦N4，包括：發光二極管LED、光敏二極管PD1和光敏二極管PD2。