[发明专利]一种高精度带隔离的I/V变换电路

摘要

本发明涉及一种高精度带隔离的I/V变换电路。现有的电路在信号传递过程中存在非线性问题。本发明是将两个传输特性是非线性的光耦的集电极分别引到运放的两个输入端，利用运放的虚短原理，消除光耦的非线性，使输入电流经过隔离后精确地传输到采样电阻上，采样电阻上的压差再经过差分运放转变成和输入电流成比例的电压信号。本发明电路精度高且电路简单、成本低、容易实现。

主权项

一种高精度带隔离的I/V变换电路，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7、第一光耦U1A、第二光耦U1B、第一运算放大器U2A、第二运算放大器U2B和第三运算放大器U2C，其特征在于：第一电阻R1一端作为I/V变换电路信号输入端接输入信号，另一端接第一光耦U1A的二极管正极，第一光耦U1A的二极管负极接地；第一光耦U1A的光敏管集电极、第二电阻R2的一端以及第三电阻R3的一端与第一运算放大器U2A正向输入端连接，第一光耦U1A的光敏管发射极接地，第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的另一端接+5V电源；第一运算放大器U2A输出端与第四电阻R4的一端、第三滤波电容C3的一端、第七电阻R7的一端连接，第四电阻R4的另一端、第三滤波电容C3的另一端、第八电阻R8的一端接第二光耦U1B的二极管正极，第二光耦U1B的二极管负极接地；第二光耦U1B的光敏管集电极与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端、第一运算放大器U2A负向输入端连接，第二光耦U1B的光敏管发射极接地；第五电阻R5的另一端、第六电阻R6的另一端接+5V电源；第七电阻R7的另一端、第九电阻R9的一端、第四滤波电容C4的一端、第五滤波电容C5的一端与第二运算放大器U2B负向输入端连接，第九电阻R9的另一端、第五滤波电容C5的另一端接地；第八电阻R8的另一端、第四滤波电容C4的另一端、第十电阻R10的一端、第六滤波电容C6的一端与第二运算放大器U2B正向输入端连接，第十电阻R10的另一端、第六滤波电容C6的另一端、第十二电阻R12的一端与第二运算放大器U2B输出端连接；第十二电阻R12的另一端、第七滤波电容C7的一端、第十四电阻R14的一端与第三运算放大器U2C负向输入端连接，第七滤波电容C7的另一端、第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的一端接地；第十一电阻R11的一端接1.25V电源，第十一电阻R11的另一端、第十三电阻R13的一端与第三运算放大器U2C正向输入端连接；第十三电阻R13的另一端、第十五电阻R15的另一端与第三运算放大器U2C输出端连接，作为I/V变换电路的输出；所述的第一运算放大器U2A、第二运算放大器U2B和第三运算放大器U2C集成在同一芯片LM224AD中，第一滤波电容C1的一端、第二滤波电容C2的一端接地，第一滤波电容C1的另一端、第二滤波电容C2的另一端、芯片LM224AD的供电端接+9V电源；所述的第一光耦U1A与第二光耦U1B集成在同一芯片TLP521‑2中。