简易高速模拟隔离电路

一、前言

这个电路是在 HCNR201A数据手册中给出的简易高速模拟信号隔离放大电路。信号从R1 引入发送端。信号经过Q1 Q2 放大之后，影响了两个光电二极管输出电流。隔离信号经过 Q3 Q4 放大之后从 Q4的集电极输出。下面通过搭建实际电路进行测试。

二、电路制作

根据数据手册绘制测试电路图。设计单面制版的电路图。一分钟后得到测试电路板。检查之后，电路板完美无缺。接下来焊接该电路板。通过它的4PIN接口在面包板上进行测试。

焊接电路板。由于是表贴元器件，所以电路焊接比较容易。其中包括一个跳线，使用 0 欧姆电阻实现跳线。

将测试电路板放置在面包板上，这样便于引入电源和测试信号。提供给电路工作电源为 5V。下面接入信号进行测试。

三、电路测试

使用DG1062产生1kHz，平均值为 2.5V ,  峰峰值为1V的正弦波信号。直接引入电路输入端。电路静态电流为 14.62mA。测试电路的输入输出信号。可以看到电路输出信号与输入信号是相同的。信号的均值和幅度都相同。

▲ 图1.3.1 输入输出信号

  输入峰峰值为 5V的信号。可以看到输出信号幅度比输入略小。在输入峰峰值 4V信号情况下，输出信号依然比输入信号小。这说明电路输入输出之间的比例小于1。输入峰峰值为 6V 的信号。输出信号的最低值被限制在0.4V。最高值几乎可以达到 5V，即工作电源。

▲ 图1.3.2 大信号输入输出关系

  将输入信号频率改为 100kHz，输出信号幅度没有太大的变化，将输入信号频率提高到 1MHz，输出信号幅度降低了。相位落后了大约90度。将输入信号频率提高到 10MHz，输出信号幅度降低了大约 10倍。

本文测试了HCNR201A 简易模拟信号隔离电路。输入输出之间的比例接近于1。对于 100kHz 以下的信号几乎没有衰减。电路的频带宽度能够接近于 HCNR201A本身的带宽，也就是 1MHz。这个电路比起基于运放搭建的模拟隔离电路，它的速度很快。