具有對(duì)數(shù)功能的對(duì)數(shù)放大器可用于壓縮廣泛的動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)，從而在分貝（db）中測(cè)量的數(shù)量（DB），并且用于各種應(yīng)用程序，例如視頻，醫(yī)療，測(cè)試和測(cè)量系統(tǒng)?？梢灾圃鞂?duì)數(shù)放大器，以進(jìn)行緊湊，易于使用且具有成本效益的電路，適合某些模擬設(shè)計(jì)。
　　由于工業(yè)應(yīng)用中的電壓很高，因此有必要通過(guò)電流隔離來(lái)保護(hù)設(shè)備和人員。 HCNR201/200可用于電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器，開(kāi)關(guān)電源和逆變器系統(tǒng)中的當(dāng)前感應(yīng)和電壓監(jiān)視?！　⊥ǔＬ砑親CNR201/200模擬光耦合器，以隔離應(yīng)用電路前端模塊中的模擬信號(hào)。光耦合器將放置在模擬輸入和A/D轉(zhuǎn)換器之間，以從混合信號(hào)ADC和其他數(shù)字電路中隔離模擬輸入。

　　圖1：HCNR201/200雙極模擬輸入隔離電路（U1A，U1B，U1C和U3A，U3B，U3B，U3B，U3B，分別為2 HCNR OptoCOPOPOLER）
　　使用HCNR201/200的光學(xué)隔離
　　使用BroadCom Optocopler的分離將在IGBT的高壓側(cè)保護(hù)控制部件（例如MCU）免受IGBT的高壓側(cè)的隔離，而IGBT為運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障。
　　Broadcom高線性光耦合器，HCNR201/200為隔離各種應(yīng)用中的模擬信號(hào)提供了一個(gè)極好的解決方案，這些應(yīng)用需要良好的穩(wěn)定性，線性，帶寬和低成本。 HCNR201/200由1個(gè)LED和兩個(gè)密切匹配的光電二極管（PD1和PD2）組成。 HCNR201/200的重要參數(shù)是轉(zhuǎn)移增益，它決定了兩個(gè)光二極管的匹配程度。 HCNR201的轉(zhuǎn)移增益為5％，HCNR200的轉(zhuǎn)移增益為15％。通過(guò)光電二極管控制的緊密轉(zhuǎn)移增益，BroadCom高線性光耦合器實(shí)際上消除了LED的非線性和漂移特性，HCNR201在溫度上實(shí)現(xiàn)了0.07％的非線性。下面說(shuō)明了使用HCNR201/200的孤立增益放大器電路的示例，并且HCNR201/200以光伏模式連接，因?yàn)楣怆姸O管的電壓基本上是零伏。

　　　

圖1：HCNR201/200雙極模擬輸入隔離電路（U1A，U1B，U1C和U3A，U3B，U3B，U3B，U3B，分別為2 HCNR OptoCOPOPOLER）

　　上述雙極輸入電壓電路使用兩個(gè)HCNR201或HCNR200 OptoCOPOPLER（U1和U3）。電路的上半部分由光電二極管（U1B），R1，D1，C5，R5和LED（U1A）組成。電路的下半部分由光電二極管（U3B），R3，D2，C9和R4和LED（U3A）組成，用于負(fù)輸入電壓。 DIODES D1和D2通過(guò)在輸入信號(hào)的正和負(fù)部部分保持兩個(gè)放大器活躍，從而有助于減少交叉失真。輸入處的平衡控制VR2可用于調(diào)整正和負(fù)輸入電壓的相對(duì)增益。增益控制VR1可用于調(diào)整放大器的總傳遞增益。電容器C5，C6和C9是穩(wěn)定性的補(bǔ)償電容器。
　　v_ {log} = i_ {pd1} \ ast（r_ {1}+v_ {r2}）     ....................（1）
　　v_ {out} = i_ {pd2} \ ast（r_ {6}+v_ {r1}）     ....................（2）
　　\ frac {v_ {out}} {v_ {log}} = k_ {3} \ frac {r_ {6}+v_ {r1}} {r_ {1}+r_ {1}+r_ {2}}}
　　K3是HCNR201/200的轉(zhuǎn)移增益。
　　k3 = \ frac {i_ {pd2}} {i_ {pd1}}}
　　IPD2是流過(guò)光電二極管，PD2和IPD1的電流是流過(guò)光電二極管PD1的電流。
　　因此，如果R1 + VR2 = R6 + VR1，則放大器的增益將為統(tǒng)一，輸出信號(hào)將遵循輸入信號(hào)。
　　對(duì)數(shù)發(fā)電機(jī)
　　對(duì)于涉及具有較大動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)的應(yīng)用，很難處理小型和大幅度信號(hào)。因此，它將需要一個(gè)對(duì)數(shù)放大器進(jìn)行信號(hào)壓縮。對(duì)數(shù)函數(shù)發(fā)生器的簡(jiǎn)單電路如圖2所示。該電路由一對(duì)匹配的晶體管Q1，Q2和操作放大器構(gòu)造。晶體管Q1和Q2將作為反相操作放大器的反饋元素。電路輸出vlog是輸入信號(hào)的對(duì)數(shù)值VIN。使用Zener二極管LM329，Q2的收集器電流已固定，因此VBE2是固定的。只有VBE1會(huì)受到輸入信號(hào)VIN的影響。

　　

　圖2：對(duì)數(shù)發(fā)電機(jī)電路

　　輸出電壓VLOG與Q1和Q2的基本發(fā)射極電壓的差成正比。
　　v_ {log} = \ frac {r_ {3}+r_ {4}} {r_ {4}}}（v_ {be2}  -  v_ v_ v_ {be1}）   ....................（1）
　　對(duì)于Q1和Q2的不同收集器電流，VBE差異受
　　\ delta v_ {be} =  -  \ frac {kt} {q} log_ {e} \ frac {i_ {cq1}}} {i_ {cq2}}}    ....................（2）
　　替換等式（2）至（1），vbe2和vbe1的差異為ΔVBE
　　v_ {log} =  -  \ frac {kt} {q} log_ {e} \ frac {i_ {cq1}}} {i_ {cq2}}     ....................（3）
　　ICQ1和ICQ2方程如下：
　　i_ {cq1} = \ frac {v_ {in}} {r_ {1}}     ....................（4）
　　i_ {cq2} = \ frac {v_ {z}} {r_ {5}}     ....................（5）
　　將等式（4）和（5）替換為（3）：
　　v_ {log} =  -  \ frac {kt} {q} \ frac {r_ {3}+r_ {4}} {r_ {4}} log_ {e} \ frac {     ..................（6）
　　對(duì)于LM329 = 6.9V的VZ，R5 =681KΩ，R1 =10KΩ，對(duì)數(shù)放大器電路的增益由R3和R4分隔器（R3+R4） / R4設(shè)置為1V /十倍。 KT / Q等于0.02568V @室溫為25°C，其中K是Boltzmann常數(shù)（1.38064852 x 10-23 m2.kg.s-k-1），T是Kelvin的溫度，Q是電子的電荷（1.60217662 x 10-19 Coulombs）。
　　VBE1是雙極晶體管，Q1和VBE2的基本發(fā)射極電壓，是雙極晶體管 的基本發(fā)射極電壓 ，Q2。 ICQ1是雙極晶體管的收集器電流，Q1。 ICQ2是雙極晶體管的收集器電流，Q2。 VZ是齊納二極管電壓。
　　組件U1和U3是兩個(gè)HCNR201/200 OptocOpoler，可在輸入和輸出電路之間進(jìn)行隔離。
　　

　　圖3：VOUT與VIN圖（DC輸入信號(hào)）

　

  　圖4：VOUT與VIN圖（交流輸入信號(hào)）

　　結(jié)果：DC性能
　　圖3顯示了不同DC輸入電壓范圍從0.1mV到10V的輸出電壓與輸入電壓的圖。理論結(jié)果是根據(jù)等式6計(jì)算的。實(shí)際測(cè)量結(jié)果基于圖1和2中分別由級(jí)聯(lián)的隔離和對(duì)數(shù)電路構(gòu)建的評(píng)估板。
　　結(jié)果：交流性能
　　圖4顯示了帶有1VP-P AC輸入信號(hào)（橙色波形）的輸出電壓信號(hào)（紫色波形）。輸入AC信號(hào)在1VDC上騎行，因此，從圖3圖中，輸出為-1VDC?；?3dB截止頻率，發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)為0.5VP -P，位于輸入信號(hào)的一半。因此，該電路的帶寬（-3db）為400Hz。
　　對(duì)于AC性能，瞬時(shí)輸入AC信號(hào)水平不得小于或等于0V，因?yàn)閷?duì)數(shù)值為0V，負(fù)輸入值不確定。如果應(yīng)用了小于或等于0V的輸入AC信號(hào)，則對(duì)數(shù)值將以最大值剪輯。