AD215 120 kHz带宽、低失真隔离放大器技术手册

概述
AD215是一款高速输入隔离放大器，用于隔离和放大宽带宽模拟信号。它采用创新的电路和变压器设计，不仅具有宽带动态特性，同时仍保留关键的直流特性。

AD215在器件的输入端与输出端之间提供完整的电流隔离，包括用户可用的前端隔离电源。该器件功能设计全面，采用±15 V直流电源供电，无需用户提供隔离式DC/DC转换器。因此，设计人员可以将电路开销降至低点，从而降低整体系统设计复杂度与器件成本。

AD215设计注重提供较大的灵活性和易用性，可广泛用于必须在高共模电压(CMV)条件下测量快速模拟信号的各种应用。输入/输出范围为±10 V，额定增益范围为1 V/V至10 V/V，缓冲输出具有失调调整功能，用户可用的隔离前端电源可在±10 mA电流时产生±15 V直流电压。
数据表：*附件：AD215 120 kHz带宽、低失真隔离放大器技术手册.pdf

应用

• 高速数据采集系统
• 电源线路与瞬变监控器
• 波形记录仪器
• 多通道复用输入隔离
• 电源控制
• 振动分析

特性

• 隔离电压额定值：1,500 V（均方根值）
• 宽带宽：120 kHz全功率带宽(-3 dB)
• 快速压摆率：6 V/μs
• 快速建立时间：9 µs
• 低谐波失真：-80 dB (1 kHz)
• 低非线性度：±0.005%
• 宽输出范围：±10 V（最小值，缓冲）
• 内置隔离电源：±15 V（直流，±10 mA）
• 额定温度范围：-40°C至+85°C

框图

为AD215供电

AD215由±15V直流双极性电源供电，连接方式如图11所示。应外接旁路电容，以滤除流过LO引脚（在典型应用中为50mA）的信号相关电流。注意，一小部分LO引脚电流会流经OUT LO引脚。因此，OUT LO引脚应与“模拟星形地”连接在一起，并参考图11所示的±15V直流电源公共端。

电源电压考虑因素

AD215的额定性能在直流电源电压为±14.5V至±16.5V范围内不受影响。低于±14.25V的电压可能会使AD215无法正常工作。

注意：超过±17.5V的电源电压可能会损坏内部组件，因此不应使用。

使用AD215

单位增益输入配置

针对最高±10V输入信号的基本单位增益配置如图12所示。

增益大于1的同相配置

图13展示了如何实现大于1的增益，同时保持非常高的输入阻抗。图20b展示了多通道应用推荐的印刷电路板布局。

在此电路中，增益公式如下：

式中：

• V_O为输出电压（V）
• **V_{SIG}**为输入信号电压（V）
• R_F为反馈电阻值（Ω）
• R_G为增益电阻值（Ω）

电阻R_F和R_G的值需满足以下约束条件：

• 增益网络的总阻抗应小于10kΩ。
• R_F中流过的电流在+10V时应小于1mA。注意，隔离电源驱动能力每毫安反馈电流会降低1mA。
• 放大器增益由反馈电阻（R_F）和增益电阻（R_G）设置。

建议用一个47pF的电容对R_F进行旁路，如图所示。

注意：图12和图13中与输入信号源串联的2kΩ输入电阻（R_{IN}）以及同相输入端（IN+），建议用于限制AD215未通电时输入端子的电流，使其不超过5.0mA 。