光耦合器的非线性问题是在应用过程中最常出现的问题，这会对光耦的正常工作产生不良影响，也同样会造成整个系统的功耗上升。在今天的文章中，我们将会介绍两种方法，能够有效解决光耦合器的非线性问题，并进行非线性补偿，大家一起来看看吧。

 

要解决光耦合器的非线性问题，首先就需要弄清楚这个问题的出现原因是什么。下图图1是光耦合器的结构及输入、输出特性图。由于光耦的输入端是发光二极管，因此，它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示，如图1b所示。输出端是光敏三极管，因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性，如图1c所示。由图可见，光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。

图1 光耦合器结构及输入、输出特性

 

在了解了光耦的非线性问题产生原因之后，接下来我们就可以对症下药，采取相应的应对措施了。首先要为大家介绍的方法是，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器来构成和线性电路。如图2所示，光耦T1和T2，以及2个射极跟随器A1和A2共同构成了这一系统。如果T1和T2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，也就是说此时K1（I1）=K2（I1），那么在该系统中，放大器的电压增益可以计算为G=Uo/U1=I3R3/I2R2=（R3/R2）[K1（I1）/K2（I1）]=R3/R2。由此可见，利用T1和T2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。

图2 光耦合线性电路

 

还有一种方法也能够有效解决光耦合器的非线性问题，就是采用VFC方式，其基础的设置情况如下图图3所示。在图3所设置的传送信号过程中，可以看到，现场变送器输出模拟量信号，电压频率转换器将变送器送来的电压信号转换成脉冲序列，通过光耦隔离后送出。在主机侧，通过一个频率电压转换电路将脉冲序列还原成模拟信号。此时，相当于光耦隔离的是数字量，可以消除光耦非线性的影响。这是一种有效、简单易行的模拟量传输方式。

图3 VFC方式传送信号