光电耦合器的传输模拟精度提高方法

熟悉光电耦合器的朋友一定都知道，光电耦合器的输入端为发光二极管，正因如此，此部分的输入特性采用伏安特性来进行表示。在光电耦合器中存在着非线性工作区域，这就造成了其在传输模拟时的精度并不理想。在本篇文章当中，小编就将为大家介绍光电耦合器中非线性区域的应对解决方法。

（a）光电耦合器结构

（b）输入特性

（c）输出特性

图1光电耦合器结构及输入、输出特性

如图1（c）所示。光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。

解决方法之一，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器，T1和T2，以及2个射极跟随器A1和A2组成，如图2所示。如果T1和T2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，即K1(I1)=K2(I1)，则放大器的电压增益G=Uo/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R2。由此可见，利用T1和T2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。

图2光电耦合器线性电路

另一种模拟量传输的解决方法，就是采用VFC(电压频率转换)方式，如图3所示。现场变送器输出模拟量信号(假设电压信号)，电压频率转换器将变送器送来的电压信号转换成脉冲序列，通过光耦隔离后送出。在主机侧，通过一个频率电压转换电路将脉冲序列还原成模拟信号。此时，相当于光耦隔离的是数字量，可以消除光耦非线性的影响。这是一种有效、简单易行的模拟量传输方式。

图3 VFC方式传送信号

当然，也可以选择线性光耦进行设计，如精密线性光耦TIL300，高速线性光耦6N135/6N136。线性光耦一般价格比普通光耦高，但是使用方便，设计简单；随着器件价格的下降，使用线性光耦将是趋势。

本篇文章介绍了关于光电耦合器非线性区域处理的三种方法，通过这三种方法，能够有效提高光电耦合器传输模拟的精度，希望大家在阅读过本篇文章之后能够有所收获。