2.2. Развязывающий усилитель с линеаризующей обратной связью

Более простой и дешевый способ развязки, чем вышеописанный, реализуется с помощью оптронов. Приведенная на рис. 2.3 схема показывает, как линеаризовать передаточную характеристику оптронов. Входной сигнал изменяет токи в излучателях оптронов ОС и Собственно развязка обеспечивается с помощью оптрона Оптрон включен в цепь обратной связи усилителя Передаточные характеристики оптронов должны быть идентичны. При этом все нелинейности оптронов автоматически компенсируются цепью обратной связи усилителя Резисторы задают уровни начальных токов фототранзисторов . Резисторы определяют амплитуду тока сигнала фототранзисторов. Быстродействие данной схемы оказывается довольно высоким, так как напряжения на постоянны и их емкости не перезаряжаются при изменениях сигнала. Хотя схема и обеспечивает достаточно широкую полосу пропускания, в ней сохраняются нелинейность и присущие оптронным устройствам проблемы дрейфа и точности коэффициента передачи.

Рис. 2.3. Гальваническая развязка с использованием линеаризующей обратной связи.

Для минимизации искажений, дрейфов коэффициента передачи и смещения необходимо точно согласовать оптроны в идеальном случае они должны находиться в одном корпусе. Резисторы выбираются так, чтобы для приблизительно нулевого выходного смещения и для единичного коэффициента передачи. При выборе сопротивления приходится идти на компромисс между искажениями с одной стороны, и шумом и дрейфами с другой стороны. Если, например, выбрать небольшим, изменения тока сигнала в оптронах ОСу и будут большими, это приведет к большим искажениям, но дрейф токов будет сказываться незначительно. При большом сопротивлении ситуация изменяется на противоположную. Все напряжения питания должны быть стабильными, в противном случае возникают дополнительные погрешности смещения. Сопротивление необходимо выбрать так, чтобы выходное напряжение было приблизительно равно О В при . Конденсатор С необходим для частотной коррекции ОУ , в цепь обратной связи которого включен оптрон . Без этого конденсатора схема оказывается неустойчивой и возбуждается. Емкость конденсатора С лежит в пределах от десятков до сотен пикофарад. Смещения можно компенсировать, подавая через резистор дополнительный ток на инвертирующий вход ОУ Максимальное напряжение развязки ограничивается напряжениями пробоя оптронов или изоляции источников питания левой части схемы (на ОУ и оптроне ОСу).