模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。

市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如 Agilent 公司的 HCNR200/201，TI 子公司 TOAS 的 TIL300，CLARE 的 LOC111 等。这里以 HCNR200/201 为例介绍。

其中 1、2 引作为隔离信号的输入，3、4 引脚用于反馈，5、6 引脚用于输出。1、2 引脚之间的电流记作 IF，3、4 引脚之间和 5、6 引脚之间的电流分别记作 IPD1 和 IPD2。

输入信号经过电压 - 电流转化，电压的变化体现在电流 IF 上，IPD1 和 IPD2 基本与 IF 成线性关系，线性系数分别记为 K1 和 K2,即K1 与 K2 一般很小（HCNR200 是 0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200 的变化范围在 0.25%到 0.75%之间），但芯片的设计使得 K1 和 K2 相等。

在合理的外围电路设计中，真正影响输出 / 输入比值的是二者的比值 K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。

HCNR200 和 HCNR201 的内部结构完全相同，差别在于一些指标上。相对于 HCNR200，HCNR201 提供更高的线性度。

采用 HCNR200/201 进行隔离的一些指标如下所示：

线性度：HCNR200：0.25%，HCNR201：0.05%；

线性系数 K3：HCNR200：15%，HCNR201：5%；

温度系数：-65ppm/oC；

隔离电压：1414V；

信号带宽：直流到大于 1MHz。

线性光耦真正隔离的是电流，要想真正隔离电压，需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路。下面对 HCNR200/201 的典型电路进行分析，对电路中如何实现反馈以及电流 - 电压、电压 - 电流转换进行推导与说明。

典型电路分析Agilent 公司的 HCNR200/201 的手册上给出了多种实用电路，设输入端电压为 Vin，输出端电压为 Vout，光耦保证的两个电流传递系数分别为 K1、K2，显然，，和之间的关系取决于和之间的关系。

将前级运放的电路提出来看，设运放负端的电压为，运放输出端的电压为，在运放不饱和的情况下二者满足下面的关系：

Vo=Voo-GVi  (1)

其中是在运放输入差模为 0 时的输出电压，G 为运放的增益，一般比较大。

忽略运放负端的输入电流，可以认为通过 R1 的电流为 IP1，根据 R1 的欧姆定律得：

通过 R3 两端的电流为 IF，根据欧姆定律得：

其中,为光耦 2 脚的电压，考虑到 LED 导通时的电压基本不变，这里的作为常数对待。

根据光耦的特性，即

K1=IP1/IF  (4)

将和的表达式代入上式，可得：

上式经变形可得到：

将的表达式代入（3）式可得：

考虑到 G 特别大，则可以做以下近似：

这样，输出与输入电压的关系如下：

输出和输入成正比，并且比例系数只由 K3 和 R1、R2 确定。一般选 R1=R2，达到只隔离不放大的目的。

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