隔離放大器,隔離放大器是什么意思

隔離放大器　　隔離放大器是一種輸入電路和輸出電路之間電氣絕緣的放大器，一般采用變壓器或光耦合傳遞信號，在工業(yè)控制、信號測量和醫(yī)療器械,信號放大等各個方面獲得廣泛應用。實用于電信，電力，石油，石化，環(huán)保，水處理，冶金，食品，暖通空調(diào)等領(lǐng)域。
　　隔離放大器作用是對模擬信號進行隔離,并按照一定的比例放大。在這個隔離、放大的過程中要保證輸出的信號失真要小，線性度、精度、帶寬、隔離耐壓等參數(shù)都要達到使用要求。對被測對象和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)予以隔離,從而提高共模抑制比,同時保護電子儀器設備和人身安全。

隔離放大器可應用于高共模電壓環(huán)境下的小信號測量，對被測對象和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)予以隔離，從而提高共模抑制比，同時保護電子儀器設備和人身安全。

隔離放大器按耦合方式的不同，可以分為變壓器耦合、電容耦合和光電耦合三種。

采用變壓器耦合的隔離放大器有:

BURR -BROWN公司(以下簡稱BB公司)的ISO 212、3656

Analog Devices公司(以下簡稱AD公司)的AD202、AD204、AD210、AD215

采用電容藕合的隔離放大器有:

BB公司的ISO102 , ISO103 , ISO106 , ISO107 ,ISO113、ISO120、150121、150122、ISO175

采用光電藕合的隔離放大器有:BB公司的ISO 100 , ISO 130 , 3650 , 3652

?惠普公司(以下稱HP)的HCPL7800/7800A/7800 B

其中，有一些隔離放大器還提供了內(nèi)置DC/DC變換器，以簡化電路、節(jié)省空間、降低成本、提高性能，給使用者提供更大的靈活性。這些隔離放大器包括:

BB公司的ISO 103、IS0107 , ISO113 , IS0212、ISO213 , 3656(三端隔離)

AD公司的AD 202 ,AD 204、AD 210(三端隔離)、AD 215

表1列出了各種隔離放大器的基本參數(shù)。

下面介紹幾種具有代表性的隔離放大器

ISO 122

ISO122隔離放大器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1在輸人側(cè)，輸人信號Vin，經(jīng)調(diào)制后，以數(shù)字量的形式由差分電容禍合到輸出側(cè)。調(diào)制過程通過切換士100uA電流源來實現(xiàn)。

在輸出側(cè)，數(shù)字信號解調(diào)并濾除解調(diào)過程中產(chǎn)生的紋波，還原為模擬量信號輸出。Vout經(jīng)20k電阻反饋到加法器與土100uA電流源綜合，從而使得Vout平均值正比于Vin。輸出端的采樣保持器則用于濾除解調(diào)過程中產(chǎn)生的固有紋波。

由于采用了數(shù)字化調(diào)制手段，隔離柵的性能不會影響到模擬信號的完整性，所以有較高的可靠性和良好的頻率特性。ISO 122不需要外接其它元件就可以工作。其線性度優(yōu)于0.02%，帶寬SOkHz。輸入側(cè)和輸出側(cè)各需要一組士15V電源(士4.5一士18V).

AD202/204

AD 202 /204的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖2、圖3AD 202 / 204采用調(diào)幅手段，利用變壓器將直流或交流信號禍合到輸出側(cè)。

AD 202 / 204的輸入端內(nèi)置一個獨立的運算放大器，可以用作輸人的緩沖、提供必要的增益，或者用作濾波器、加法器、I/V轉(zhuǎn)換等等。對于有這類需要的電路來講非常方便。

AD202/204內(nèi)置一個DC/DC變換器，輸出為士7.5V?？梢蕴?a target="_blank">供電源給輸入側(cè)的運算放大器、調(diào)制器或其它電路。

AD202 , AD204的區(qū)別在于:AD202直接由士15V電源驅(qū)動而AD 204由外部時鐘提供電源。這樣，在多通道情況下，幾個AD204可以共用一個時鐘源，降低了功耗和成本，提高了帶寬，同時其內(nèi)置DC/DC也可以提供更大的功率輸出。

3650、3652

BB公司的3650,3652為由線性光禍構(gòu)成的隔離放大器。光電藕合器廣泛用作數(shù)字電路中的隔離，若用于模擬電路，則有明顯的缺點:一是非線性;二是穩(wěn)定性受到環(huán)境溫度和時間的影響。需要采取特殊措施加以解決。

3650 , 3652的工作原理可以由圖4說明。