作者：四川大学 涂海燕 涂源钊 来源：《单片机与嵌入式系统应用》

该电路对各路信号进行放大、校正，供a/d转换使用。我们采用线性光耦合放大电路。线性光耦合器件til300的输入输出之间能隔离3500v的峰值电压，可以有效地将测量通道与计算机系统隔离开来，使计算机系统避免测量通道部分较高电压的危害，对信号放大的线性度也很好。 多路输入和信号调理电路如图1所示。 图1中til300是光线光耦合器件，适合交流与直流信号的隔离放大，主要技术指标如下： *带宽>200khz； *传输增益稳定度为±0.05%/℃； *峰值隔离电压为3 500v。 c104是0.1μf的独石电容，防止电路产生震荡。til300内部d0是发光二极管，其电流工作点if可选为10ma。d1、d2为光敏二极管，它们受d0的激发分别产生电流ip1和ip2，其大小与if有关： ip1=k1·if ip2=k2·if 其中k1·if、k2·if表明ip1,ip2随if的变化规律，可称为光耦合函数。由于d1、d2用相同的工艺作成并与d0封装在一起，因此，它们的光耦合函数的变化规律相当一致，故可设： k=ip2/ip1=(k2·if)/(k1·if) （1） 实际上可以把k看作常数，k的值是til300的电气参数，典型值为1。参数取值范围为0.75～1.25。

u1构成一个负反馈放大器，其同相输入端和反相输入端的电压应近似相等，即满足式（2）： vi≈ip1·r1 （2） u3是一个射极跟随器，输入阻抗很高，输出电压vo等待输入端电压： vo≈ip2·r2 (3) 于是高压隔离线性光耦合放大电路的增益可由式（4）计算： vo/vi=(ip2/ip1)·(r2/r1)=k(r2/r1) (4) 由于被测量的蓄电池电压是由r3、r4、r5分压后输入u1同相端的，所以 vi=e·[r5/r3+r4+r5]] (5) e是蓄电池的端电压，由此可得： vo=k·(r2/r1)·[r5/(r3+r4+r5)·e (6) 式（6）表明vo与e是线性关系。 i+12v是个独立电源，用于u1和til300的输入部分；±12v也是个独立电源，用于u3和til300的输出部分。这两个电源的隔离对电路的高压隔离性能有很大影响，应选用电源变压器中两组彼此有良好绝缘的线圈来制作。 微型继电器输入端串接的50ω电阻是测量回路中的限流电阻、防止意外短路或绝缘不良产生过大电流烧毁器件或毁坏蓄电池。由于u1运算放大器的输入阻抗很高，50ω限流电阻对测量精度无影响。这些限流电阻应选择功率值大于1w的金属膜电阻。 调节电位器r4可以适应不同端电压的蓄电池。 限于篇幅，其它电路不再介绍。 实际运行表明，该电路整修系统运行状况良好。