[发明专利]一种低成本模拟线性光耦

说明书

技术领域

本发明属于模拟信号隔离传输领域，涉及一种模拟线性光耦电路。 

背景技术

在很多工业现场信号采集系统和控制系统中，需要采集获知工业现场的模拟信号，而被采集的信号工作环境恶劣，常伴有极高的共模干扰和尖峰信号，如果把这些共模干扰引入后级的处理系统中，往往会造成系统无法工作甚至损坏，进而造成工业现场的生产事故。所以模拟信号的隔离传输问题在很多电路系统中扮演着极其重要的作用。 

目前公知的解决方法是，采用线性光耦，但是线性光耦价格昂贵，会增加系统的成本，而且线性光耦输出的是差分信号。后面需接一个仪表放大器将差分信号转换为共模单端信号，使系统更加复杂和昂贵。 

针对这种情况，本发明一种低成本模拟线性光耦，用两个数字光耦和两个运算放大器以及三个电阻和一个电容，完成模拟信号的隔离传输。 

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本模拟线性光耦电路，实现工业现场模拟信号的隔离传输，同时保护后端的信号处理模块。 

本发明的技术方案是：一种低成本模拟线性光耦，其特征在于包括：第一运算放大器、第二运算放大器、第一光耦、第二光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容、原边电源、原边地、副边电源、副边地、正输入接端和正输出端，其中第一运算放大器引脚1连接输入信号，第一运算放大器引脚4、引脚5分别连接于原边电源和原边地电容连接于第一运算放大器引脚3和引脚2之间，第一运算放大器引脚3连接于第一光耦引脚1，第一光耦的引脚2与第二光耦的引脚4连接，并通过第二电阻将第二光耦的引脚3接原边地，第二光耦引脚1连接原边电源，第二光耦引脚2通过第一电阻接原边地，第二光耦引脚2连接第一运算放大器引脚2；第一光耦引脚3连接副边电源, 第一光耦引脚4通过第三电阻连接副边地，第一光耦引脚4连接第二运算放大器引脚1，第二运算放大器引脚2与引脚3相连构成跟随器，并由第二运算放大器引脚3输出最终信号，第二运算放大器引脚4连接副边电源, 第二运算放大器引脚5连接副边地。 

所述的第一光耦和第二光耦分别带有发光二极管。 

本发明的工作原理是：信号由原边的接口输入，通过两个光耦构成隔离反馈，从而达到将整个系统的输出电压与输入的模拟信号稳定一致，后端的跟随器增加系统的输出阻抗，便于连接后级的信号处理模块。 

 本发明的优点是：一种模拟线性光耦电路，适用于各种线性度要求不十分精确的电路系统。本发明结构连接简单，成本低廉，可替代昂贵的线性光耦，完成模拟信号隔离传输的功能。 

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明： 

图l是本发明一种低成本模拟线性光耦的电路图；

如图2是将工业现场传感器输出的模拟信号正端连接模拟线性光耦的电路。

图中：IC1、第一运算放大器；IC2、第一光耦；IC3、第二光耦；IC4、第二运算放大器； C1、电容；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻。 

具体实施方式

如图1所示是本发明一种低成本模拟线性光耦的电路图，一种低成本模拟线性光耦包括：第一运算放大器IC1、第二运算放大器IC4、第一光耦IC2、第二光耦IC3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C1、原边电源VDD、原边地GND、副边电源VCC、副边地GND2、正输入接端VIN和正输出端Vout，其中第一运算放大器IC1引脚1连接输入信号，第一运算放大器IC1引脚4、引脚5分别连接于原边电源VDD和原边地GND电容C1连接于第一运算放大器IC1引脚3和引脚2之间，第一运算放大器IC1引脚3连接于第一光耦IC2引脚1，第一光耦IC2的引脚2与第二光耦IC3的引脚4连接，并通过第二电阻R2将第二光耦IC3的引脚3接原边地GND，第二光耦IC3引脚1连接原边电源VDD，第二光耦IC3引脚2通过第一电阻R1接原边地GND，第二光耦IC3引脚2连接第一运算放大器IC1引脚2；第一光耦IC2引脚3连接副边电源VCC, 第一光耦IC2引脚4通过第三电阻R3连接副边地GND2，第一光耦IC2引脚4连接第二运算放大器IC4引脚1，第二运算放大器IC4引脚2与引脚3相连构成跟随器，并由第二运算放大器IC4引脚3输出最终信号，第二运算放大器IC4引脚4连接副边电源VCC, 第二运算放大器IC4引脚5连接副边地GND2。