簡易高速模擬隔離電路

一、前言

這個電路是在 HCNR201A數(shù)據(jù)手冊中給出的簡易高速模擬信號隔離放大電路。信號從R1 引入發(fā)送端。信號經(jīng)過Q1 Q2 放大之后，影響了兩個光電二極管輸出電流。隔離信號經(jīng)過 Q3 Q4 放大之后從 Q4的集電極輸出。下面通過搭建實(shí)際電路進(jìn)行測試。

二、電路制作

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊繪制測試電路圖。設(shè)計(jì)單面制版的電路圖。一分鐘后得到測試電路板。檢查之后，電路板完美無缺。接下來焊接該電路板。通過它的4PIN接口在面包板上進(jìn)行測試。

焊接電路板。由于是表貼元器件，所以電路焊接比較容易。其中包括一個跳線，使用 0 歐姆電阻實(shí)現(xiàn)跳線。

將測試電路板放置在面包板上，這樣便于引入電源和測試信號。提供給電路工作電源為 5V。下面接入信號進(jìn)行測試。

三、電路測試

使用DG1062產(chǎn)生1kHz，平均值為 2.5V , ?峰峰值為1V的正弦波信號。直接引入電路輸入端。電路靜態(tài)電流為 14.62mA。測試電路的輸入輸出信號?？梢钥吹诫娐份敵鲂盘柵c輸入信號是相同的。信號的均值和幅度都相同。

▲ 圖1.3.1 輸入輸出信號

??輸入峰峰值為 5V的信號。可以看到輸出信號幅度比輸入略小。在輸入峰峰值 4V信號情況下，輸出信號依然比輸入信號小。這說明電路輸入輸出之間的比例小于1。輸入峰峰值為 6V 的信號。輸出信號的最低值被限制在0.4V。最高值幾乎可以達(dá)到 5V，即工作電源。

▲ 圖1.3.2 大信號輸入輸出關(guān)系

??將輸入信號頻率改為 100kHz，輸出信號幅度沒有太大的變化，將輸入信號頻率提高到 1MHz，輸出信號幅度降低了。相位落后了大約90度。將輸入信號頻率提高到 10MHz，輸出信號幅度降低了大約 10倍。

本文測試了HCNR201A 簡易模擬信號隔離電路。輸入輸出之間的比例接近于1。對于 100kHz 以下的信號幾乎沒有衰減。電路的頻帶寬度能夠接近于 HCNR201A本身的帶寬，也就是 1MHz。這個電路比起基于運(yùn)放搭建的模擬隔離電路，它的速度很快。