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1、采用精密线性光耦TIL300实现模拟量的隔离-29-○经验介绍采用精密线性光耦TIL300实现模拟量的隔离国防科技大学李彦朋刘阳廖湘平湖南省微波通信局苗成AnAnalogIsolationCircuitWithDelicateLinearOpticcouplerTIL300LiYanpengLiuYangLiaoXiangpingMiaoCheng摘要:监控系统前端模拟量的隔离和调理对于正确地完成监控功能很重要。本文介绍了一种采用精密线性光耦TIL300实现的模拟量的隔离电路,并根据作者的实际使用,对结果进行
2、了总结。关键词:模拟量;隔离;TIL300分类号:TN305.95文献标识码:B文章编号:1006-6977(2000)02-0029-02在计算机网络监控及自动化系统中,系统前端电路如图1所示。被测试量的调理、隔离电路对整个系统的正常工作TIL300具有3500V的峰值隔离度和高的传输具有很重要的作用。TexasInstruments公司的精密增益稳定性(0.05%/℃)。值得注意的是,TIL300[4]线性光耦TIL300是隔离器件的新产品。我们采用的实际引脚功能配置与资料中所述情况有所不同,该器件和Bu
3、rr-Brown公司的高隔离DC-DC芯本文所示为实际的引脚功能配置。[5]片DCP0105完成了模拟量的隔离电路。在湖南省3.隔离电路的电路图微波网监控系统中,使用该隔离电路来完成模拟量的精密隔离传输,效果很好。实际测试所采用的电路如图2。隔离电路中,R1调节初级运放输入偏置电流的大小,C3起反馈作1.本隔离电路设计的出发点用,同时滤除了电路中的毛刺信号,避免TIL300的隔离电路的设计主要出于两种考虑:第一,保护红外光LED受到意外的冲击,但是随着频率的提被测电路和测试电路,使其不至于因测试电路或被高,其
4、阻抗将变小,TIL300的初级电流增大,增益测电路的故障而影响整个系统的工作。第二,减小随之变大,因而C3的引入对通道在高频时的通道环境噪声对测试电路的影响。在监控系统中,受控增益有一定影响,虽然减小C3的值可以拓展带宽,设备的工作环境一般比较差,比如微波站和电视转但是这样会影响初级运放的增益,同时,初级运放输播站大多建在高山上,测试点很容易受到强的雷击出的较大毛刺信号不易被滤除,在本系统中被测信影响,电磁干扰的影响也比较大。为保护后级设备、号频率远低于300kHz,取C3为4.7μF,其容抗不小保证测量结果
5、的有效性,测试电路与被测电路必须于0.012,这时,设计带宽B≈1/R3MHz。通道增益做到严格的电气隔离,隔离电路应具有较高的精G≈(R2/R1)Ip2/Ip1(Ip2、Ip1的含义与图1中相同)。度。电路的成本和体积也要符合工程需要。3.TIL300简介TIL300是一个由红外光LED照射分叉配置的隔离反馈光二极管和一个输出光二极管组成。该器件采用特殊制造技术来补偿LED时间和温度特性的非线性,使输出信号与LED发出的伺服光通图1TIL300的结构及一般的外围配置电路量成线性比例。TIL300的结构及一般
6、的外围配置-30-《国外电子元器件》2000年第2期2000年2月考。(1)本隔离电路在f<220kHz、输入电压峰峰值小于2.5V时线性度较为理想。(2)本隔离电路传输增益近似为0.42,调整元件参数可以改变传输增益。(3)本隔离电路传输增益在输入电压峰峰值为0.4V左右略有波动,这主要是电路中R3、C3组成的图2隔离部分电路图RC回路的充放电特性与LED的R3可以控制LED的发光强度,从而对控制通道增导通特性的综合作用所致。[4]益起了一定作用。R2用于调节输出运放负反馈的深(4)通道的传输增益与资料中的
7、公式略有出度。入,主要是由于信号的高频分量不能被正常放大所由此可见,在C3已确定时,调整R1、R2、R3的致(假若输入非周期信号则更明显)。值,可以在一定带宽下调整通道增益。对于被测量当负载较重或变化较大时,DCP0105的输出有较小的系统,R1、R2应取得稍小些,这样在保证小一定的脉动性,电源输出的波动对通道的传输特性信号测试精度的同时,可使通道增益基本不变,我们有一些影响,但电源波动不很大时,传输特性变化不可以调整R4以实现一定范围内的增益调整。反之,大,在DCP0105输出端加稳压管和滤波电容可以缓R1
8、、R2应取得稍大些,以保证通道的动态范围。R3解。R2、R1、R3之间的比值也不要太大(以0.1～10根据LED的导通电流适当选取。测试中R1=R2=为好),因为它对通道的动态范围有很大影响。在小250kΨ,R3=470kΨ,R4=1MΨ。信号隔离时,应选择输入偏置电流小、共模抑制比高用DCP0105将电路两侧的电源隔离开来,其峰的运放,以满足隔离和测试的要求。值隔离度为3535V,可以满足系统的要
