HCNR201隔離放大設計

阴月无雨發表於2024-09-06

設計指標:
運放支援電壓：5V
輸入電壓範圍VIN:0-5V
輸入到輸出增益：1V/V
頻寬：0.4MHZ

VOUT/VIN = (R3/R1)=1

    1. 輸入訊號電阻R11.
      為了充分利用lpd < 50 μA的線性範圍，應仔細選擇R1的值。

      此時當輸入訊號(Vin)範圍為0V ~ 1.5V時，電阻30 kΩ的Ipd1輸出電流範圍為0μA ~ 50 μA；
  • 2.正向限流電阻R2
    考慮到典型的K1=Ipd1/IF值為0.48%，峰值lF有望達到10.4 mA。


因此，應選擇R2使得VCC/R2在10.4mA以上，在40mA的絕對最大額定值以下。此處選擇
I≔17 mA ，VCC≔5 V ,則R2為

  • 3.反向限流電阻R3
    由於Vout/Vin=R3/R1=1；所以R3=R1=30KΩ

  • 4.運放選型
    U2和U3的首要考慮因素是選擇具有寬頻寬增益積的運算放大器，這對於適應該應用中要求的高頻操作(1 MHz)至關重要,為了滿足這一要求，選擇了一對增益頻寬積為10Mhz的運算放大器TLV9062。因為電路是單極的，所以不需要帶雙電源軌的運放。運算放大器反饋電阻和電容對，R1//C1, R3// C4在R1的值確定後，C1的值應允許高於0.4Mhz的3db截止頻率。100 kΩ和1.7 pF的組合實現了3 MHz的理論截止。

    為了保持單位增益並確保良好的線性效能，輸入和輸出端的RC對應該相似或對稱。
    旁路電容C2, C3, C5, C6。這些電容是根據運放資料表中的建議為運放實現的。

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