在工业自动化检测、计算机数据采集系统、测量仪器仪表等诸多工业控制与测量工作中,需要解决的一个共性问题就是工业现场模拟信号采集时的抗干扰问题。事实证明,采用光电耦合隔离放大器是行之有效的方法之一。由于其结构简单、体积小、抗干扰能力强,所以被广泛应用。然而,长期以来模拟量光电隔离一直是数据采集和测控电路中的一个比较棘手的问题,主要因为是普通光电耦合器件一般线性范围都很窄,且温度系数较大,元件参数分散。因此,线性度是光隔离放大器的一个重要参数,它表示光隔离放大器的信号传输精度。　　 本文对国内外光电耦合隔离放大电路的设计方法做了广泛的调查研究,分析了这些方法的工作原理和各自的优缺点。在吸收国内外先进光电子与微电子集成技术的基础上,为满足工业模拟信号采集对线性度和速度日益增长的要求,设计了一种新型的BiCMOS光电耦合隔离放大器。文中根据要求设计了高发射效率且能与标准的CMOS工艺兼容的硅发光二极管光发射器；设计了高速并能与标准BiCMOS工艺兼容的PIN雪崩光电二极管光接收器；同时还根据光电耦合效率和速度的不同要求,设计了相应的CMOS输入放大电路和BiCMOS输出放大电路。论文还针对光电子与微电子工艺技术的不同特点,对整个光发射器电路的线性度、响应速度、抗干扰能力等性能指标作出了改进。根据所设计的光发射器和光接收器的结构、工艺特点分别进行了电路建模与分析,通过PSpice8.0软件对它们组成的光电耦合器进行了数值模拟。采用标准的台积电(TSMC)0.35μm BiCMOS工艺模型,用PSpice8.0软件对所设计的BiCMOS光电耦合隔离放大器的整体电路进行了仿真试验。结果表明:在5 V的电源电压下,所设计的BiCMOS光电耦合隔离放大器增益线性度达到5.5×10-5,±3 dB带宽达85 MHz,静态功耗为6.13 mw,而时延只有5.68 ns,实现了预期的设计要求。