光隔離探頭的電氣隔離原理的核心結構

　　光隔離探頭的電氣隔離原理的核心結構：
 

　　光隔離探頭通常由輸入端(傳感器模塊)、光纖傳輸鏈路、輸出端(信號處理模塊)三部分構成，形成“電-光-電”的轉換鏈路：
 

　　輸入端(傳感器模塊)
 

　　功能：將待測的電信號(如電壓、電流)轉換為光信號。
 

　　實現方式：
 

　　電光轉換器：通過高速光電器件(如LED、激光二極管)將電信號調制為光脈沖。例如，采用高帶寬LED或垂直腔面發射激光器(VCSEL)，將差分電壓信號編碼為光強變化。
 

　　差分輸入設計：支持雙端輸入(如±2500V差分電壓)，通過高共模抑制比(CMRR)電路(如運算放大器+光耦隔離)抑制共模干擾。
 

　　光纖傳輸鏈路
 

　　功能：作為隔離介質，切斷輸入/輸出端的電氣連接。
 

　　實現方式：
 

　　單模/多模光纖：根據帶寬需求選擇(單模光纖帶寬更高，適用于GHz級信號；多模光纖成本更低，適用于MHz級信號)。
 

　　雙光纖冗余設計：部分探頭采用兩根光纖分別傳輸信號與同步時鐘，提升抗干擾能力。
 

　　輸出端(信號處理模塊)
 

　　功能：將光信號還原為電信號，并適配示波器等測量設備。
 

　　實現方式：
 

　　光電探測器：如PIN光電二極管或雪崩光電二極管(APD)，將光脈沖轉換為電流/電壓信號。
 

　　信號調理電路：包括跨阻放大器(TIA)、低通濾波器等，恢復原始信號的幅值與相位。