谁能解释一下HCNR200隔离光耦的工作原理

只看该作者 · 2019-10-31 16:53

最近接触到HCNR200隔离光耦，按照它的datasheet里面的应用电路应该是可以工作的，但是原理不明白。
请参考下图
1.放大器A1在稳定情况下V+=0V，V-≈0V但是肯定还略大于0V吧，如果是理想放大器的话，放大器A1的输出=开环增益*（V+ - V-），应该输出负电压。但是这个A1实际应用时是可以正电压供电的。
2.同样的，根据datasheet，放大器A2的输出最终等于(R2/R1)*Vin。可是放大器A2也应该是V+=0V，V-≈0V，那Vout也应该是个负电压吧？
3.在不考虑放大器输入失调电压的情况下如何分析这个电路？
如果考虑输入失调电压为负，这个电路或许是讲得通的，但如果输入失调电压为正，又似乎完全讲不通嘛。。。

这是datasheet的应用电路

这是网上的实际应用电路，放大器可以使用LM358

只看该作者 · 2019-10-31 17:32

自己顶，希望懂的同学能指点迷津

1万 · 2019-10-31 18:40

你可能不知道PD1 PD2是有源器件，它们受光照会给出电流的。

只看该作者 · 2019-10-31 19:21

戈卫东发表于 2019-10-31 18:40
你可能不知道PD1 PD2是有源器件，它们受光照会给出电流的。

那如果把PD1看成一个有源器件的话，A1的V-电压是正还是负呢？
如果V+是0V，那么V-应该为负，Vout才可能是正电压。
但A1是正电压供电的，V-为负是不是也有问题？

只看该作者 · 2019-10-31 19:39

piscesfate 发表于 2019-10-31 19:21
那如果把PD1看成一个有源器件的话，A1的V-电压是正还是负呢？
如果V+是0V，那么V-应该为负，Vout才可能是 ...

如果V+是0V，那么V-应该为负，Vout才可能是正电压。

你这句话是不对的，你把运放误以为是开环，进入到比较器状态了。但是这个电路中运放是闭环的，V-为0就进入线性放大状态了，Vout不一定是正电压或者负电压，只要Vout的电压合适到让V-为0即可。

但是考虑失调电压的话，比如对于LM358来说，某只运放V-比V+低5mV运放才能进入到平衡状态，也是合格品。但是对于这只运放，如何能进入到线性状态我也想不通。

只看该作者 · 2019-10-31 20:04

king5555 发表于 2019-10-31 19:38
听3楼。刚好LED丶PD1丶PD2的电流极性，就是图中的双箭头，PD受光会发电的。IR1=Ipd1。A2回路是I-V，根据 ...

如果把PD1看做源的话，在电源内部电流从负极流向正极，那么A1的V-就＜0V。那么这样一来，问题就是正电压供电的放大器是否能接受＜0V的输入？

只看该作者 · 2019-10-31 20:06

R2D2 发表于 2019-10-31 19:39
如果V+是0V，那么V-应该为负，Vout才可能是正电压。

你这句话是不对的，你把运放误以为是开环，进入到比 ...

我就是觉得，放大器的输入之差如果为正，输出就应该是正的，这个和工作在放大区还是饱和应该没有关系吧。

只看该作者 · 2019-10-31 20:10

piscesfate 发表于 2019-10-31 20:06
我就是觉得，放大器的输入之差如果为正，输出就应该是正的，这个和工作在放大区还是饱和应该没有关系吧。 ...

如果v+和V-之间电压是0呢？PD在有光照的时候漏电造成的反向电压远远小于Vos失调电压呢？

只看该作者 · 2019-10-31 20:29

R2D2 发表于 2019-10-31 20:10
如果v+和V-之间电压是0呢？PD在有光照的时候漏电造成的反向电压远远小于Vos失调电压呢？ ...

主要是失调电压可正可负，所以这个电路不可能依赖失调电压才能工作，我是这么想的

只看该作者 · 2019-10-31 20:40

This simple circuit is actually a bit too simple to function properly in an actual circuit, but it is quite useful for explaining how the basic isolation amplifier circuit works。

**蛋，顶楼图在datasheet里面是这么解释的。

只看该作者 · 2019-10-31 21:06

R2D2 发表于 2019-10-31 20:40
This simple circuit is actually a bit too simple to function properly in an actual circuit, but it i ...

datasheet里面的这句话指的是另一个电路，这个电路已经是实际应用电路了。

只看该作者 · 2019-10-31 21:36

本帖最后由 piscesfate 于 2019-10-31 21:37 编辑

king5555 发表于 2019-10-31 21:07
A1回路是负反馈。PD1和R1构成相当于分压回路，有了负反䥊将依循虚短原则，则运放的两输入端会同电位，但 ...

嗯，主要是讨论问题，我也是提出我的疑问，我没有不信任各位，打个招呼。
1.A1的输出不为0V，必然是放大器输入V+-V-不为0，这里A1的输出肯定是大于0V的，那么反推回去V+必然是略微大于V-，也就是说V-略小于0V，我不知道我这么说对不对。
2.如果说V-略小于0V，也就佐证了是把PD1看作源。如果把PD1看作无源器件，就像工作在放大区的三极管，那么V-只会高于V+，这就有问题了。如果把PD1看作电流源，V-才有可能<V+。
3.如果以上分析是正确的，那就只有一个问题了：单电源供电的放大器，就以LM358为例，是否可以接受略低于负供电轨的输入电压。

只看该作者 · 2019-11-1 11:34

一般情况下，运放的输出端与负输入节点相连，形成负反馈结构。但这个没有，第一眼看过去像开环，所以我很难理解，希望有人能分析一下是怎样形成了负反馈放大，然后A1和A2又是怎么样联动起来而得到Vout=（R2/R1）*Vin。如果楼主弄明白了，请记得分享，谢谢！

2万 · 2019-11-2 21:53

受控电流源的问题

需要吃透器件本身的传输特性

只看该作者 · 2019-11-3 11:15

隔离线性光耦，其基本原理是基于二个光电二极管，做在同一个芯片上，在材料、工艺、布图都一样的情况下，他们有基本一样的光学-电学性能，而另外一个前提是，输出输入隔离的运放，必须是同一个类型，至少差异很小。
这样，我们可以通过一个来接受光，加入到一个线性运放反馈回路当中，而另一个就可以在隔离端用另外一个运放替代驱动端位置。实现隔离输出。
你这里别考虑什么失调，比如下面的线路，它完全是基于电流工作的，首先假定的是运放没有失调电压（如果有，那也就是失调误差），那么运放2输入端电压差=0，由于运放输入电流非常小，可以忽略，当输入电压/输入电阻产生的电流，运放接成光负反馈，线性状态，则该必须必然完全由PD1受光照射产生的电流来对消，同一个LED产生的光照强度，同时作用于PD2将产生同样的电流，直接导致Vout线性的改变来实现误差非常小的隔离传输。

谁能解释一下HCNR200隔离光耦的工作原理

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