线性光耦隔离检测电压电路
HCNR200/201是美国Agilent公司推出的高性价比模拟线性光耦合隔离器，具有低成本、高线性、高稳定性、频带宽度、灵活设计的优点，单极/双极、直流/交流、同相/柔性
主要特性如下：
非线性度： 0.01%
k3 ) IPD2/IPD1 )传输增益
HCNR200:(100士15 ) %
HCNR201:(100土5 ) %
耐压：交流800V； 直流1000V
增益系数：-65ppm/“C”
带宽：“IMHz”
8针DIP和贴片两种封装形式
HCNR200/201包含两个高性能发光二极管(图中的LED )和两个非常相似的光电二极管(图中的PD1和PD2 )。 当LED中流过电流If时。 其发光在PD1和PD2上诱发与LED发光强度成比例的光电流Ipd1和Ipd2。 PD1和PD2的特性非常相似，再加上安装位置的准确性和零件的先进封装设计，保证了该零件的高线性度和增益稳定性。 这里，If、IPD1和IPD2满足以下关系。
IP D1=k1 * if………………………
IP D2=k2 * if…………………………(2)
k=IP D1/IP D2 ...... (3)
中K1、K2分别为输入输出光电二极管的电流传递比，其典型值为HCNR200 :士15%，HCNR201 :土5%。 由于If通常在1-20mA之间，因此IPD1、IPD2通常小于等于50uA的k被定义为传输增益。
硬件电路设计
图中的硬件电路主要由三部分组成。 第一部分为高精度电阻分压网络和一级运算放大器。 第二部分是第二级运算放大器由HCNR200/HCNR201组成的负反馈网络。 第三部分是第三级放电将电流转换为电压。 第四部分是由四级运算放大器组成的电压跟随器。
图中网络属性，CC1-IN、GND-CC是检测电压的电压端和接地端。 HCNR200/HCNR201的前半部分采用由DCDC隔离模块转换的5V馈电，与后端单片机侧隔离，防止各种干扰信号引入光耦合后端系统。 R4、R6、R9组成高精度电阻分压网络，将检测电压转换为0--5V (三级运算放大器的输出端与单片机AD接口连接)。 第一级运算放大器用作电压跟随器，第一级运算放大器必须相加。 电压跟随器起到降低阻抗的作用，避免对后段的R9的影响(由于个人在调试中没有添加电压跟随器，所以会受到从高精度分压网络导入到第2级运算放大器的电流的影响)。 电流R8起到电流限制的作用，根据公式
...........4)
R8一般取数百欧元，在这个设计中选择200欧元。
在该设计中，运算放大器均使用高精度运算放大器LMV358。 分析一下HCNR200/HCNR201的工作流程。 U1A的电压输出设为V1，在运算放大器U1B中，根据虚短的原则，得到：
IP D1=v1/r7 ......5)
运算放大器U4A的输出电压为V0，关于运算放大器虚损的原则
VO=IP D2 * R3 ...... (6)
根据式(3)得到
v0=k * IP D1 * r7=k * v1/R3 * r7 ... (7)
本设计中R7=R3=100K，因此可以获得
v0/v1=k=1......8)
分析：
1、k的典型值为1
2、该设计只分析隔离电路部分，不介绍单片机和显示部分。 我想学习更多，请参考网上的相关资料。
3、本电路也适用于直流高压电路，CC1-IN为直流高压时，需要调整R4、R6、R9的值，在输出端可以得到适合单片机检测的电压。