se podria realizar de varias formas, una que DEBE funcionar sin problemas es utilizando dos 4046 que son PLL.
en la primera etapa utilizas solo el VCO (oscilador controlado por tensión), al cual le ingresas la tensión que te interesa obtener a la salida, de esta forma obtienes una frecuencia de oscilación dependiendo de la tension que te interesa transmitir.
luego del optoacoplador, si utilizas el integrado como PLL, con lo que va a capturar la frecuencia que esta recibiendo y va a acompañar sus variaciones Hz por Hz. con lo que puedes recuperar sin alinealidades la tension que te interesaba transmitir.
por ultimo supongo que puedes ajustar el valor a los niveles que te interesa simplemente con un amplificador lineal, como el amplificador operacional con la realimentación en la entrada negativa
espero que esto te pueda ayudar
