关于线性光耦HCNR200电压隔离电路的疑问？

chijt2008

各位大神，最近在做项目时需要将电压采集并隔离送单片机的AD输入，模拟量的隔离方案貌似不多，最终决定用线性光耦HCNR200做隔离，采用下图的方案：
对于这个应用原理图，前端运放采用单电源VCC=5V供电，同相输入端接地，输入Vin为0~4V电压，那么运放的输出应该永远为0？这样的话流过光耦LED的IF应该固定不变了，那么当Vin变大时，运放的反相输入端电压变大，同相输入端接地，那么运放输出仍为0，光耦LED电流IF也不变，Ipd1同样不变，那么Ipd2也不变，Vout也不会变化，这样这个电路是不是就不能实现Vout随着Vin变化而变化了？

rektito

chijt2008 发表于 2021-10-26 18:32
现在这个运放的输入差分电压貌似为负值，又因为运放是单电源供电，那输出是不是只能往地电压靠。不知道我 ...

计算也行。  设运放输出为V   (VCC - V_LED - V) / R3 = IF    IF = k * IPD(系数手册里有)  (Vin - V-)/R1 = IPD   运放输入V+ = 0   = V- = Vin - IPD * R1   

rektito

随着IF电流增加。  通过PD1的电流也会增加，这样会反过来降低运放输入端的电压。  最终这个过程会达到平衡。  

chijt2008

rektito 发表于 2021-10-26 10:29
随着IF电流增加。  通过PD1的电流也会增加，这样会反过来降低运放输入端的电压。  最终这个过程会达到平衡 ...

大神你好，请问下图中前面的运放的输出电压多少？是不是接近0轨？按我的理解，同相接地，反相输入端为近似为0（应该比0高）那么运放是对Vin+-Vin-两端的差分电压进行放大，因为运放是单电源供电，那么输出应该为接近0轨，我这么理解对吗？

rektito

chijt2008 发表于 2021-10-26 13:07
大神你好，请问下图中前面的运放的输出电压多少？是不是接近0轨？按我的理解，同相接地，反相输入端为近 ...

反向输入是高一点，  但是差值很小。 放大完输出也不会接近0.  一般也不会这么设计。 有的运放不是轨到轨  不会设计到极限为0.

chijt2008

rektito 发表于 2021-10-26 13:39
反向输入是高一点，  但是差值很小。 放大完输出也不会接近0.  一般也不会这么设计。 有的运放不是轨到轨 ...

是的，输出是否接近0要看运放是不是轨到轨输出，但是根据这个图，但是有一个问题，我始终搞不清楚，前面这个运放的同相输入端接地了，反相输入端电压应该大于0，但是接近为0，那么运放Vin+ - Vin- 的差值为负，经过运放放大后运放输出为负电源轨，又因为运放为单电源供电，那么运放的输出必然接近0，假设运放输出为Vo，HCNR200的LED上的压降为Vled,那么HCNR200的LED电流IF=Vcc-Vled-Vo)/R3，Vo=0，那么IF=VCC-Vled,又因为一旦LED导通，Vled是个固定值（看手册为1.6V）,那么IF=（5-1.6)/R3，那IF不是不变了吗？

rektito

chijt2008 发表于 2021-10-26 14:51
是的，输出是否接近0要看运放是不是轨到轨输出，但是根据这个图，但是有一个问题，我始终搞不清楚，前面 ...

运放放大倍数也不能是无限大.   只要差分电压够小就能输出大于所谓0的电压.
其实就是一种变形的负反馈电路. 只是反馈源多接了一极.
如果这个一直输出低  那普通的负反馈放大电路该怎么理解..

chijt2008

rektito 发表于 2021-10-26 15:50
运放放大倍数也不能是无限大.   只要差分电压够小就能输出大于所谓0的电压.
其实就是一种变形的负反馈电 ...

现在这个运放的输入差分电压貌似为负值，又因为运放是单电源供电，那输出是不是只能往地电压靠。不知道我理解对不对

chijt2008

rektito 发表于 2021-10-26 15:50
运放放大倍数也不能是无限大.   只要差分电压够小就能输出大于所谓0的电压.
其实就是一种变形的负反馈电 ...

可以加个联系方式交流下吗？我的QQ19007359

chijt2008

rektito 发表于 2021-10-25 17:10
计算也行。  设运放输出为V   (VCC - V_LED - V) / R3 = IF    IF = k * IPD(系数手册里有)  (Vin - V-)/ ...

按照你的计算方法，运放输出V=VCC-V_LED-k*IPD*R3=VCC-V_LED-k*Vin*R3/R1，假定VCC=5V，查手册V_LED导通后为1.6V，k=200，取R3=100K，R1=100，如果Vin=2V，
那么V=5-1.6-0.4=3V，这我很难理解，按照运放的原理，因为单电源供电，所以同相输入为0V，反相输入>0V，那么运放输出应该为接近0，为啥计算出来是3Ｖ？？？