隔离放大器的工作原理及优点，隔离放大器电路图

定义

隔离放大器是一种集成电路，它能在自动化控制系统中对电压电流、AC交流、4-20mA、0-5V、mV毫伏、PWM脉冲、Hz频率、Pt100热电阻、正弦波、方波、电位器、转速等各种信号进行变送、转换、隔离、放大、远传。它可以与各种工业传感器配合使用，满足用户本地监视远程数据采集的需求。

工作原理

隔离放大器的工作原理主要包括以下三个方面：

输入端隔离：为了防止输入信号对后续电路产生干扰，隔离放大器通常采用光电耦合器或变压器来实现输入端与后续电路的隔离。光电耦合器通过光电转换实现输入信号的隔离，其内部包含一个发光二极管和一个光敏三极管。

放大增益：放大增益部分主要是将输入信号进行放大。放大器一般采用运算放大器或差分放大器实现，通过调节放大器的增益系数可以实现对输入信号的放大。运算放大器是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的电子器件，其增益可以根据外部电路的设计进行调节。

输出端隔离：输出端的隔离主要是为了保护输出信号和输出设备。输出端的隔离同样采用光电耦合器或变压器来实现，与输入端的隔离原理类似。通过输出端的隔离，可以有效地防止输出信号对后续电路或设备产生干扰，提高系统的稳定性和可靠性。

优点

隔离放大器具有以下优点：

电气隔离：避免了输入和输出之间的电气干扰，提高了系统的稳定性。

增益可调：可以根据需要调节放大器的增益系数，满足不同信号放大的需求。

抗干扰能力强：由于输入和输出之间的隔离，隔离放大器对外部噪声和干扰具有较强的抵抗能力。

隔离放大器电路图

该电路前级为有强负反馈的共射极电路，后为射极跟随器，从而使输入阻抗为|Z1|=3.6兆欧，而输出电阻仅为|Z2|=250欧。电路的工作频率为20~20000Hz，在低至2.5V输出电压时畸变因数也低于0.5%。

应用领域

隔离放大器广泛应用于工业自动化、通信、医疗设备等领域。在工业自动化中，它可以用于信号调理、隔离和放大；在通信领域，它可以用于信号传输和信号放大；在医疗设备中，它可以用于信号采集和隔离等。

审核编辑：陈陈