本文提出了一种新的阻隔扩大器的规划计划，该计划结构简略，且选用通用器材，易于完成。经过将本电路与AD公司的AD210AN集成模仿阻隔扩大器进行试验比照。本阻隔扩大电路在带宽上要优于集成模仿阻隔扩大器。
阻隔扩大器按传输信号的类型。能够分为模仿阻隔和开关阻隔扩大器。模仿阻隔扩大器的生产商和产品品种均较少，且产品价格比较贵重。开关阻隔扩大器的生产商较多，产品品种也多，价格较低，相对廉价。高价位的模仿阻隔扩大器约束了其运用规模。而文献[2]中说到的双通道阻隔扩大器结构杂乱。且对阻隔距离有较高的要求，而文献[3]中所说到的光电耦合阻隔扩大器则对元器材参数有较高的要求。文献[4]中说到的阻隔扩大器对阻隔器材距离也有特殊要求。
1 新式电路原理
图1所示是笔者规划的阻隔扩大器的原理电路。本阻隔扩大电路主要由光电耦合器和运算扩大器构成。光电耦合器选用一般光耦TLP521，运算扩大器则挑选通用运算扩大器LF353。经过这两种一般器材的调配.所得到的阻隔扩大器功用和专用模仿阻隔扩大器的功用附近。
图1所示是扩大器加一般光耦组成的阻隔扩大电路。本阻隔扩大电路由输入和阻隔输出两部分构成，且两部分运用阻隔的电源(Vcc1、Vee1和Vcc2、Vee2供电。输入部分由运放U1，电阻R1、R2、R3、R4、R5， 电容C1、C2， 光电耦合器OPT1、OPT2、OPT3、OPT4的发光二极管部分OPT1_A、OPT2_A、OPT3_A、OPT4_A和OPT1、OPT3的光敏三极管部分OPT1_B、OPT3_B组成，由正电源Vcc1和负电源Vee1供电。OPT1_A、OPT2_A和OPT3_A、OPT4_A的电流构成差动扩大输入。R1和R2为运放的输入电阻，R3和R4可为四个光耦的发光二极管(LED)供给偏置和操控电流。运放U1和光耦OPT1、OPT3组成了一个射级跟从器，R5上的电压即为运放的输入电压。
运放的带宽决议着构成阻隔扩大器的带宽。现有的集成模仿阻隔扩大器的带宽均在100 kHz以下，而常用运放的带宽是这个带宽的几倍到几十倍。因而，本规划选用一般的运放就能够满意输入部分的带宽要求。所以，输入级的运算扩大器可选用一般运放(如LF353)。R7和C3用来滤波。 本电路的阻隔输出部分由OPT2、OPT4的光敏三极管OPT2_B、OPT4_B、电位器W1和输出电阻R6组成。OPT2_B和OPT4_B为阻隔输出，它的电路结构和输入部分的光敏三极管类似，用于为输出级供给电流。电位器W1用来调零。而两部分光耦的电流传输比有误差时，就会形成光耦LED电流持平而输出级电流差不相同，从而使输出电压vo的零点发生漂移。因而，调理电位器W1能够消除这种因为光耦器材特性误差所带来的零点漂移。R6为输出负载，它和电位器W1一起决议输出电压vo。由此可知，本规划选用一般光耦即可(如东芝公司的光电耦合器TLP521)。
2 AD210AN集成扩大器
AD210AN是AD公司的集成模仿阻隔扩大器芯片。在该阻隔扩大电路中，AD210的16、17两引脚衔接在一起，可完成信号盯梢功用。18、19两引脚之间经过电阻Ra接信号源Vs，18脚和Vs共地。脚1和脚2为输出引脚，Rb为输出负载电阻(运用时可选Ra=Rb=1 kΩ)。该电路可完成1:1的阻隔传输功用。
3 试验验证
在对本电路进行测验中，选取Vcc1=Vcc2=12V，Vee1=Vee2=-12 V， R1=R2=18 kΩ， R3=R4=3.2kΩ，Rs=R6=5 kΩ，W1=100 kΩ，C1=C2=0.01 uF，运放运用LF353，光耦运用TLP521。
AD210的测验电路如图2所示。在相同的测验条件为：给输入端加频率为0～10 kHz、峰-峰值为10 V的正弦信号，然后测验输出部分的输出波形。
图2 AD210测验原理图
图3和图4分别为新电路和AD210的输入输出电压波形图。其间横轴为时刻，纵轴为输出电压幅值。由试验能够看出，在输入频率为1 kHz时，本阻隔电路和集成模仿阻隔扩大器AD210具有相同的线性度和相同的传输延时。但在高频端时，本电路的传输延时要远小于集成阻隔扩大电路的传输延时。由图3可知，在40kHz时，本电路的相位差约为14°。此刻的输出电压和输入电压没有发生畸变，为线性传输。而集成模仿阻隔扩大器在10 kHz时的传输延时约为72°。可见，本阻隔扩大电路的传输带宽要优于集成模仿阻隔扩大器。
图3 本新式电路的输入输出电压波形(fin为40 kHz)
图4 AD210的输入输出电压波形(fin为10 kHz)
表1为本阻隔扩大器和专用模仿阻隔扩大器AD210以及ISO124在功用上的比较。
其间，阻隔电压、阻隔阻抗为光耦TLP521的给定参数；输入阻抗、电源电压、输入电压规模为运算扩大器LF353的给定参数；单位增益带宽、输出电压规模为实践测量值。
从表1能够看出，本阻隔扩大器在有些方面与集成模仿阻隔扩大器相同（如阻隔电压、输入阻抗）。在小信号带宽方面和输出电压规模上要比集成阻隔扩大器略差。而当频率升高时，输出电压幅值增大则是需求进一步研讨的问题。
4 结束语
本文提出了一种运用四光耦完成模仿阻隔扩大电路的新计划。该计划电路结构简略，易于完成，价格低廉。经过与集成模仿阻隔扩大器AD210的比较试验标明，本阻隔扩大器的功用优秀，有很好的运用远景.
