用推挽電路改善線性的光隔離放大器電路功能及原理分析

電路的功能

在無調制狀態下，光耦合隔離放大器，其線性和溫度特性都不太好。本電路用推挽方式擴大了動態范圍。采用低速TLP521，頻率約為：30KHZ/+3DB左右。

電路工作原理

由發光二極管和光電晶體管組成的光耦合器，其LED的正向電流IP與晶體管集電極電流IC之間的關系不完全成比例，尤其是正向電流小的時候更為突出。要讓放大器在正向大置偏電流下工作，就不能擴大動態范圍。本電路采用了兩個光耦合器，電路以推挽方式工作，把兩路的輸出、輸入特性加以合成。

OP放大器為反相放大器，由其輸出電壓改變晶體管TT1、TT1的射極電流，即所謂的恒流驅動。輸入為零時的偏流由電阻R3和R4決定。要調到與光耦合器特性的最佳值。

由光電晶體管輸出電流，而OP放大器A2為電流-電壓轉換電路，輸入的電流被反饋電阻R3轉換成EO=I*R3的電壓。

調零可變電阻VR1用來調整因光耦合器的誤差造成的偏壓。流經R7的電流在A2的輸入端疊加。

注釋

光耦合器的溫度特性

在光耦合器的應用實例中，其工作方式基本上都是通/斷方式，如用于模擬電路，溫度特性就可能給電路帶來問題。環境溫度上升時，發光二極管的光輸出就會下降，所在在電路設計時，驅動電流應有一定的余量。光電晶體管的溫升系數為正，當光耦合器開環使用時不可能獲得高精度，在應用時應了解環境溫度變化范圍。

能夠形成伺服式反饋環路時，靠環路增益來穩定振幅，也可保證實用上的要求。