在模擬技術(shù)中，信號(hào)量值采集的精確度和穩(wěn)定度決定了整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行可靠程度，然而，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，干擾嚴(yán)重，為了避免現(xiàn)場(chǎng)的各種噪聲干擾引入控制系統(tǒng)，須將被測(cè)模擬信號(hào)與控制系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的線性隔離。本文采用線性光耦HCNR201的方法，實(shí)現(xiàn)被測(cè)模擬信號(hào)與控制系統(tǒng)之間的線性隔離。線性光耦隔離與普通光耦隔離相比，改變了普通光耦的單發(fā)單收模式，增加一個(gè)用于反饋的光電二極管并且增大了線性區(qū)域。兩個(gè)光電二極管都是同樣特性的非線性，可通過(guò)反饋通路的非線性來(lái)抵消直通通路的非線性，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的線性傳遞。

HCNR201的工作原理

HCNR201是Avago公司推出的高線性光耦器件，通過(guò)外接不同的分立器件，可以實(shí)現(xiàn)交直流電流和電壓的光電隔離轉(zhuǎn)換電路，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。HCNR201由高性能的AlGaAs型發(fā)光二極管及兩個(gè)具有嚴(yán)格比例關(guān)系的光電二極管PD1和PD2構(gòu)成。當(dāng)發(fā)光二極管中流過(guò)電流IF時(shí)，其所發(fā)出的光會(huì)在光電二極管中PD1、PD2感應(yīng)出正比于LED發(fā)光強(qiáng)度的光電流IPD1、IPD2，其中IF、IPD1、IPD2滿足以下關(guān)系：

式中K1、K2分別為發(fā)光二極管PD1、PD2的電流傳輸比，其典型值為0.48，范圍為0.36～0.72；K3為該光耦的傳輸增益，其典型值為1，范圍為0.95～1.05。

圖1 HCNR201內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖