利用低功耗运算放大器和光电耦合器,构成的电流环用作隔离放大器如下左图。
左图中,输入电流IIN流过光电耦合器的发光二极管PC1,在其上产生1V~2V的电压降。利用这个电压降来控制运算放大器,就作成了隔离放大器。
光电耦合器采用CNR201,其内部结构见下右图,内藏—个发光二极管和两个光电二极管。光电二极管PD1产生与流过发光二极管电流成正比的光电流IPD1。
运算放大器Al控制流过发光二极管的电流,以保证这个光电流IPDl(IINRl/R2)的稳定。在左图中,R1=25n、R2=lOknIPD1=IINR1/R2=IIN/400。
因为PCI的效率仅0.5%(1/200),故在三极管Tr1中,仅流过IIN(4mA~20mA)的一半(2mA~10mA)。假设IIN=10mA时,发光二极管流过SmA,Trl也就流过5mA电流。
另—个光电二极管PD2流过光电流IPD2,因为IPD1=IPD2,故从运算放大器A2就可输出正比于IIN的输出电压。
运算放大器采用低功耗单电源的OP09,它是满输出的运算放大器,即输出电压几乎等于从0V至电源电压。
本电路结构简单,精度0.1%。但由于发光二极管的效率很低,导致作为隔离放大器重要指标的IMRR较小,这是—个弱点。