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光耦隔离放大电路

该电路对各路信号进行放大、校正,供a/d转换使用。我们采用线性光耦合放大电路。线性光耦合器件til300的输入输出之间能隔离3500v的峰值电压,可以有效地将测量通道与计算机系统隔离开来,使计算机系统避免测量通道部分较高电压的危害,对信号放大的线性度也-。多路输入和信号调理电路如图1所示。

图1中til300是光线光耦合器件,适合交流与直流信号的隔离放大，主要技术指标如下：*带宽>;200khz;*传输增益稳定度为±0.05%/℃;*峰值隔离电压为3500v。c104是0.1μf的独石电容,防止电路产生震荡。til300内部d0是发光二极管,其电流工作点if可选为10ma。d1、d2为光敏二极管,它们受d0的激发分别产生电流ip1和ip2,其大小与if有关：ip1=k1·ifip2=k2·if其中k1·if、k2·if表明ip1,ip2随if的变化规律,可称为光耦合函数。

由于d1、d2用相同的工艺作成并与d0封装在一起,因此,它们的光耦合函数的变化规律相当一致,故可设：k=ip2/ip1=(k2·if)/(k1·if)

1实际上可以把k看作常数,k的值是til300的电气参数,典型值为1。参数取值范围为0.75～1.25。u1构成一个负反馈放大器,其同相输入端和反相输入端的电压应近似相等,即满足式2：vi≈ip1·r12u3是一个射极跟随器,输入阻抗-,输出电压vo等待输入端电压：vo≈ip2·r2(3)于是高压隔离线性光耦合放大电路的增益可由式4计算：vo/vi=(ip2/ip1)·(r2/r1)=k(r2/r1)(4)由于被测量的蓄电池电压是由r3、r4、r5分压后输入u1同相端的,所以vi=e·[r5/r3+r4+r5]](5)e是蓄电池的端电压,由此可得：

vo=k·(r2/r1)·[r5/(r3+r4+r5)·e(6)式6表明vo与e是线-。i+12v是个独立电源,用于u1和til300的输入部分;±12v也是个独立电源,用于u3和til300的输出部分。这两个电源的隔离对电路的高压隔离性能有很大影响,应选用电源变压器中两组彼此有-绝缘的线圈来制作。微型继电器输入端串接的50ω电阻是测量回路中的限流电阻、防止意外短路或绝缘-产生过大电流烧毁器件或毁坏蓄电池。由于u1运算放大器的输入阻抗-,50ω限流电阻对测量精度无影响。这些限流电阻应选择功率值大于1w的金属膜电阻。调节电位器r4可以适应不同端电压的蓄电池。

电子入门基础知识之：光耦

什么是光耦光耦是光电耦合器的简称，英文名字叫做opticalcoupler。它是以光为媒介来传输电信号的器件，由发光器件、光敏器件组成。当输入端加上电信号使发光器件发光时，光敏器件感光而产生光电流，从而实现了“电-光-电”之间的转换，其典型结构图如下图所示：

图中，1和2发光器件的输入引脚，3和4是感光器件的输出引脚。在1，2引脚输入电信号使发光二极管发光后可使4和3引脚导通，从而实现了信号的隔离作用。2.光耦的用法光耦的控制方法非常简单，就是设计一个电路使发光二极管发光即可，其示意图如下：图中，只是示意图，没有加电阻、电容之类的元器件。3.光耦的作用这里主要讲两个作用。隔离作用。

众所周知，光耦起到信号的隔离作用。由于光耦是单向传输的，所以可以实现信号的单向传输，使输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定；由于光耦是光电式的所以使用-，摆脱了机械式触点有吸合次数的缺陷。

电平转换作用。光耦可以实现电平的转换作用，比如说单片机是3.3v供电的，我要输出5v幅值的方波，可以通过光耦起到电平的转换作用。光耦还有其他一些作用，这里不多讲，对于初学者而言，以上两个作用用的是的。本订阅号致力于单片机、arm等嵌入式软硬件的设计经验分享，秉承“人人都是电子设计经验的分享者”的理念，成功路上不孤单，我们一起努力。