[發明專利]實現雙極性模擬信號線性隔離傳輸的方法

在審

• 申請號: 201710021116.7
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106656063A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 龔磊;胡銳興;張佳寧;李冰;曾錚;李彥良;喬書旗;張廣涵
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F1/38
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所50215
• 代理人: 侯懋琪,侯春樂

技術領域

本發明涉及一種雙極性模擬信號傳輸技術，尤其涉及一種實現雙極性模擬信號線性隔離傳輸的方法。

背景技術

現有的光電隔離線性放大器只能用于單極性模擬信號的隔離傳輸，對于雙極性模擬信號的隔離線性傳輸，一般采用將兩個不同極性的光電隔離線性放大器并聯組合的方案，這種方案存在的問題是：為了保證信號通過零點時兩個光電隔離線性放大器交替轉換的同步性，需要為其專門設置用來調整同步性的外圍電路，導致系統結構復雜，體積較大，穩定性也較低。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明提出了一種實現雙極性模擬信號線性隔離傳輸的方法，所涉及的硬件包括：驅動電路、線性光耦、輸出放大電路；所述驅動電路能在輸入信號的控制下向線性光耦提供驅動信號；所述線性光耦能對驅動信號進行電光電轉換并將轉換后的信號輸出至輸出放大電路；所述輸出放大電路能對線性光耦輸出的信號進行線性放大并向外輸出；

其創新在于：所述雙極性模擬信號包含正信號和負信號；所述驅動電路內設置有輸入電流偏置電路，所述輸入電流偏置電路用于為驅動電路提供偏置電流，使驅動電路能夠在負信號的控制下輸出驅動信號，對應正信號的驅動信號和對應負信號的驅動信號的電流大小不同；所述輸出放大電路內設置有輸出電流偏置電路，所述輸出電流偏置電路用于為輸出放大電路提供偏置電流，使輸出放大電路能夠輸出分別對應正信號和負信號的兩種輸出信號。

本發明的原理是：基于現有理論可知，在不同驅動電流強度條件下，光耦的輸出電流是不同的，采用本發明后，由于驅動電路中設置了輸入電流偏置電路，這就使得驅動電路既能對輸入的正信號作出響應，也能對輸入的負信號作出響應，且輸入信號分別為正信號和負信號時，驅動電路能夠輸出電流大小不同的驅動信號，于是，在電流大小不同的驅動信號驅動下，線性光耦也能輸出電流大小不同的信號，為了配合驅動電路的兩種輸出，輸出放大電路內也設置了輸出電流偏置電路，這就使得輸出放大電路也可以輸出分別對應于正信號和負信號的兩種輸出信號，通過前述方式，就可以在不考慮同步性問題的條件下實現雙極性模擬信號的線性隔離傳輸。

本發明所涉及的硬件，獨立的來看，他們所實現的功能均是現有的常規功能，但是，在審視本發明時，應該考慮到模擬信號光電隔離傳輸領域的技術現狀，在本領域中，用于驅動線性光耦的驅動電路并不具備響應負信號的功能，并且本領域技術人員由于受限于常規思路，研究重點大多著眼于解決背景技術中并聯方案的“同步性”問題；而采用本發明后，不僅不存在“同步性”問題，而且還使得硬件大大簡化，器件體積得到縮減。

優選地，所述驅動電路內設置有溫度漂移補償電路，從線性光耦的輸出信號中引出一路信號作為反饋信號傳輸至溫度漂移補償電路；所述溫度漂移補償電路能根據反饋信號對驅動電路的輸出信號進行調節，使線性光耦穩定工作。溫度漂移補償電路是本領域中十分常見的技術，將之與本發明結合后，可以進一步提高本發明的性能。

本發明的有益技術效果是：提出了一種實現雙極性模擬信號線性隔離傳輸的方法，采用該方法后，使得裝置既可以響應負信號也可以響應正信號，可以在不考慮同步性問題的條件下實現雙極性模擬信號的線性隔離傳輸。

附圖說明

圖1、本發明的電氣原理示意圖；

圖2、用于實現本發明方案的一種示例電路；

圖中各個標記所對應的名稱分別為：驅動電路1、線性光耦2、輸出放大電路3、輸入電流偏置電路4、輸出電流偏置電路5。

具體實施方式

一種實現雙極性模擬信號線性隔離傳輸的方法，所涉及的硬件包括：驅動電路1、線性光耦2、輸出放大電路3；所述驅動電路1能在輸入信號的控制下向線性光耦2提供驅動信號；所述線性光耦2能對驅動信號進行電光電轉換并將轉換后的信號輸出至輸出放大電路3；所述輸出放大電路3能對線性光耦2輸出的信號進行線性放大并向外輸出；

其創新在于：所述雙極性模擬信號包含正信號和負信號；所述驅動電路1內設置有輸入電流偏置電路4，所述輸入電流偏置電路4用于為驅動電路1提供偏置電流，使驅動電路1能夠在負信號的控制下輸出驅動信號，對應正信號的驅動信號和對應負信號的驅動信號的電流大小不同；所述輸出放大電路3內設置有輸出電流偏置電路5，所述輸出電流偏置電路5用于為輸出放大電路3提供偏置電流，使輸出放大電路3能夠輸出分別對應正信號和負信號的兩種輸出信號。

進一步地，所述驅動電路1內設置有溫度漂移補償電路，從線性光耦2的輸出信號中引出一路信號作為反饋信號傳輸至溫度漂移補償電路；所述溫度漂移補償電路能根據反饋信號對驅動電路1的輸出信號進行調節，使線性光耦2穩定工作。