隔离放大器
发布时间:2011/8/10 14:23:24 访问次数:3324
1.概述
远距离信号传输常因两地信号和电源的接地或者有其他共同回路而引入很强的干扰,严重时能使系统失效。此外,从安全角度考虑,也希望强电部分不要影响操作人员。因此需要有隔离措施,即一方面要切断电路间的直接联系,另一方面又要保证信号能畅通。变压器就是利用电磁感应原理将信号由初级传到次级,而二者在电路上却互不联系。目前,常用的隔离措施有变压器耦合和光电耦合两种方式,两种方式各有特点。一般来说,光电耦合方式在线性误差、隔离电压、共模抑制比等几项指标方面不及变压器耦合方式,但光电耦合方式具有频率响应宽、不产生电礅干扰、接受高频干扰的敏感度低、体积小、价格低等特点。
2.IS0130隔离放大电路设计
ISO130是一个高共模抑制、低成本的光耦合型隔离放大器。它具有很高的精度和抗干扰能力,可在恶劣环境下获得满意的隔离效果。特别是在强噪声电机控制系统中更是如此。
IS0130是一个模拟变数字、数字变模拟,中间通过光电耦合隔离的元器件。它有高速A/D、D/A转换单元和光电转换单元,也有双端输入(差动输入)和双端输出。其信号带宽高达85kHz,失调电压漂移小于4.6μV/℃,隔离电压有效值大于3750V,漏电流小于5μA,是一种较理想的高性能隔离放大器。IS0130可广泛地应用在电机和SCR的控制、电机相位电流的检测、工业过程控制、模拟信号隔离的电力线监视等领域。该器件采用8脚塑料DIP和SOIC封装结构,其引脚排列如图5-26所示。
(1)性能特点
①瞬态隔离抑制:不小于lOkV/μs。
②大信号带宽:不小于50kHz。
③低失调漂移:典型值为4.6μV/℃。
④失调电压:不大于1.8mV。
⑤非线性:不大于0.25%。
⑥差分输入,双端输出。
⑦单一工作电源。
(2)内部结构与基本接法
IS0130高隔离低成本放大器由LED驱动器、光电转换电路、光检测电路、解码和D/A转换及输出滤波器组成,如图5-27所示。它从输入到输出是一个模/数、光耦、数/模的转换过程。图5-28是其基本电踣连接。输入既可采用双端(差动)也可采用单端,输入端电源Vl可由干电池供电(或专用隔离电源模块供电),输入信号范围为0~5V。输出端最好接到下一级双端输入电路上。
为了正确地使用IS0130,应注意以下几点:
①电源端Vl和V2接入O.lμF旁路电容。
②可以在输入端2脚或3脚与1脚之间并联O.O1μF电容,以减小失调电压和噪声。
③输入信号线应尽可能地短,若较长,可使用屏蔽线或双绞线,以减小干扰。
④PCB的布线不能将输入元器件与输出元器件混杂,以免影响隔离效果。
1.概述
远距离信号传输常因两地信号和电源的接地或者有其他共同回路而引入很强的干扰,严重时能使系统失效。此外,从安全角度考虑,也希望强电部分不要影响操作人员。因此需要有隔离措施,即一方面要切断电路间的直接联系,另一方面又要保证信号能畅通。变压器就是利用电磁感应原理将信号由初级传到次级,而二者在电路上却互不联系。目前,常用的隔离措施有变压器耦合和光电耦合两种方式,两种方式各有特点。一般来说,光电耦合方式在线性误差、隔离电压、共模抑制比等几项指标方面不及变压器耦合方式,但光电耦合方式具有频率响应宽、不产生电礅干扰、接受高频干扰的敏感度低、体积小、价格低等特点。
2.IS0130隔离放大电路设计
ISO130是一个高共模抑制、低成本的光耦合型隔离放大器。它具有很高的精度和抗干扰能力,可在恶劣环境下获得满意的隔离效果。特别是在强噪声电机控制系统中更是如此。
IS0130是一个模拟变数字、数字变模拟,中间通过光电耦合隔离的元器件。它有高速A/D、D/A转换单元和光电转换单元,也有双端输入(差动输入)和双端输出。其信号带宽高达85kHz,失调电压漂移小于4.6μV/℃,隔离电压有效值大于3750V,漏电流小于5μA,是一种较理想的高性能隔离放大器。IS0130可广泛地应用在电机和SCR的控制、电机相位电流的检测、工业过程控制、模拟信号隔离的电力线监视等领域。该器件采用8脚塑料DIP和SOIC封装结构,其引脚排列如图5-26所示。
(1)性能特点
①瞬态隔离抑制:不小于lOkV/μs。
②大信号带宽:不小于50kHz。
③低失调漂移:典型值为4.6μV/℃。
④失调电压:不大于1.8mV。
⑤非线性:不大于0.25%。
⑥差分输入,双端输出。
⑦单一工作电源。
(2)内部结构与基本接法
IS0130高隔离低成本放大器由LED驱动器、光电转换电路、光检测电路、解码和D/A转换及输出滤波器组成,如图5-27所示。它从输入到输出是一个模/数、光耦、数/模的转换过程。图5-28是其基本电踣连接。输入既可采用双端(差动)也可采用单端,输入端电源Vl可由干电池供电(或专用隔离电源模块供电),输入信号范围为0~5V。输出端最好接到下一级双端输入电路上。
为了正确地使用IS0130,应注意以下几点:
①电源端Vl和V2接入O.lμF旁路电容。
②可以在输入端2脚或3脚与1脚之间并联O.O1μF电容,以减小失调电压和噪声。
③输入信号线应尽可能地短,若较长,可使用屏蔽线或双绞线,以减小干扰。
④PCB的布线不能将输入元器件与输出元器件混杂,以免影响隔离效果。
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