电路设计：用于电路布局的模拟隔离技术

本质上，有两种类型的电源可以设计成电路板 - 隔离和非隔离。当我们谈到隔离时，我们通常是指电源输入和输出之间的隔离。一个非隔离的另一方面，电源依赖于集成电路，而集成电路不提供相同级别的保护。

使用隔离电源，用户的安全性是给定的。特别是在医疗领域涉及高电压的设备，您当然希望确保 高压不会射入用户。需要注意这方面 大多数当PCB盒构建组装完成时， 因为制造商负责一切在其中。

那么隔离模拟信号的一些技术是什么，重要的是它们的相对优点和缺点是什么?本文为您介绍。

隔离变压器

一种常用的方法是隔离变压器。它使用可以转移的线圈 通过磁场的能量。两个线圈彼此电气隔离 其他。但是，与此隔离方法相关的问题如下：

1.电涌能量有可能通过变压器传输。 变压器的大电感意味着它可以抵抗突然的能量尖峰。 但是，电源浪涌将难以抗拒。

2.另一个问题是，当变压器在交流领域运行时，直流 模拟电压无法隔离。

3.此外，由于变压器设计为在特定频率下工作， 它们不适合测量频率未知的信号。

切换到数字信号

与模拟信号不同，数字信号通常易于隔离。因此，它是谨慎地将模拟信号转换为数字脉宽调制信号。 然后使用光隔离器隔离PWM信号。随后，输出的光隔离器被重新转换为模拟信号。最大的优势 这种方法包括它提供电涌保护和 可持续发展教育。但是，需要注意的是，如果使用计数器生成PWM， 模拟信号被量化。简单地说，它意味着隔离的模拟信号 不会忠于原始信号。另外，由于使用的电路 要转换模拟信号不是隔离的，可能会受到ESD和 其他来源。

线性光隔离

该技术涉及在其线性范围内使用光隔离器。缺点与此方法相关联的包括：

1.光隔离器的线性度范围很窄。

2.模拟电压必须转换为电流。

3.光隔离器具有不同的特性，并且可能有不同的行为。自为了解决这个问题，使用了特殊系列的光隔离器，其中包括两个匹配的光隔离器 红外LED可以在运算放大器电路中一起使用，从而使非线性被反馈到放大器中。

隔离放大器

这些是使用上述任何一种方法进行模拟隔离的集成电路。一些隔离放大器使用内部变压器来确保模拟隔离。 这涉及使用电压-频率转换器。这将转换传入的载波的模拟电压。随后载波通过内部变压器，然后将载波重新转换为模拟电压 通过频率电压转换器。

模拟隔离的机械方法

众所周知，机械方法可提供高度的绝缘。然而众所周知，它们很慢，也不太适合高频信号。机械方法的另一个缺点是它们依赖于机械已知会磨损的零件。这种隔离的一个例子是使用电位器。

总结

如上述选项所示，模拟隔离是一个复杂的过程。跟许多应用程序，您可能需要的是保护，而不是隔离。因此需要对于隔离，在进行隔离之前应仔细评估。哪里需要对于隔离的建立，通常即用型解决方案提供易于实施尽管它可以以高价位出现。另一种选择是使用自定义 解决方案，不仅复杂而且非常耗时。

审核编辑：汤梓红