隔离放大器,隔离放大器是什么意思

隔离放大器,隔离放大器是什么意思

隔离放大器　　隔离放大器是一种输入电路和输出电路之间电气绝缘的放大器，一般采用变压器或光耦合传递信号，在工业控制、信号测量和医疗器械,信号放大等各个方面获得广泛应用。实用于电信，电力，石油，石化，环保，水处理，冶金，食品，暖通空调等领域。
　　隔离放大器作用是对模拟信号进行隔离,并按照一定的比例放大。在这个隔离、放大的过程中要保证输出的信号失真要小，线性度、精度、带宽、隔离耐压等参数都要达到使用要求。对被测对象和数据采集系统予以隔离,从而提高共模抑制比,同时保护电子仪器设备和人身安全。

隔离放大器可应用于高共模电压环境下的小信号测量，对被测对象和数据采集系统予以隔离，从而提高共模抑制比，同时保护电子仪器设备和人身安全。

隔离放大器按耦合方式的不同，可以分为变压器耦合、电容耦合和光电耦合三种。

采用变压器耦合的隔离放大器有:

BURR -BROWN公司(以下简称BB公司)的ISO 212、3656

Analog Devices公司(以下简称AD公司)的AD202、AD204、AD210、AD215

采用电容藕合的隔离放大器有:

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

采用光电藕合的隔离放大器有:BB公司的ISO 100 , ISO 130 , 3650 , 3652

•惠普公司(以下称HP)的HCPL7800/7800A/7800 B

其中，有一些隔离放大器还提供了内置DC/DC变换器，以简化电路、节省空间、降低成本、提高性能，给使用者提供更大的灵活性。这些隔离放大器包括:

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

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

表1列出了各种隔离放大器的基本参数。

下面介绍几种具有代表性的隔离放大器

ISO 122

ISO122隔离放大器的内部结构见图1在输人侧，输人信号Vin，经调制后，以数字量的形式由差分电容祸合到输出侧。调制过程通过切换士100uA电流源来实现。

在输出侧，数字信号解调并滤除解调过程中产生的纹波，还原为模拟量信号输出。Vout经20k电阻反馈到加法器与土100uA电流源综合，从而使得Vout平均值正比于Vin。输出端的采样保持器则用于滤除解调过程中产生的固有纹波。

由于采用了数字化调制手段，隔离栅的性能不会影响到模拟信号的完整性，所以有较高的可靠性和良好的频率特性。ISO 122不需要外接其它元件就可以工作。其线性度优于0.02%，带宽SOkHz。输入侧和输出侧各需要一组士15V电源(士4.5一士18V).

AD202/204

AD 202 /204的内部结构见图2、图3AD 202 / 204采用调幅手段，利用变压器将直流或交流信号祸合到输出侧。

AD 202 / 204的输入端内置一个独立的运算放大器，可以用作输人的缓冲、提供必要的增益，或者用作滤波器、加法器、I/V转换等等。对于有这类需要的电路来讲非常方便。

AD202/204内置一个DC/DC变换器，输出为士7.5V。可以提供电源给输入侧的运算放大器、调制器或其它电路。

AD202 , AD204的区别在于:AD202直接由士15V电源驱动而AD 204由外部时钟提供电源。这样，在多通道情况下，几个AD204可以共用一个时钟源，降低了功耗和成本，提高了带宽，同时其内置DC/DC也可以提供更大的功率输出。

3650、3652

BB公司的3650,3652为由线性光祸构成的隔离放大器。光电藕合器广泛用作数字电路中的隔离，若用于模拟电路，则有明显的缺点:一是非线性;二是稳定性受到环境温度和时间的影响。需要采取特殊措施加以解决。

3650 , 3652的工作原理可以由图4说明。