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隔离放大器

发布时间:2013/11/6 19:43:32 访问次数:868

    隔离放大器提供对输入输出之间的隔离。AD7892在存在电源线漏电可能性或高压瞬变危险的应用中,隔离放大器对保护人的生命安全或灵敏的设备非常有用。从原则上讲,其主要的应用领域有医疗设备、发电厂设备、工业保护和自动化测试。
    在学完本节后,应该能够分析并解释隔离放大器的工作原理:
    ①说明隔离放大器的基本结构。
    ②讨论隔离放大器在医用电子装置中的一个应用。
    ③讨论隔离放大器IS0124和3656KG。
    基本的电容器耦合隔离放大器
    隔离放大器(isolation amplifier)是由两级电气隔离的放大器组成的一种装置。输入放大器和输出放大器通过一个隔离屏障相互隔离,因此,为了将信号耦合过隔离屏障,必须对信号进行处理。有些隔离放大器利用光耦合或变压器耦合对两级之间提供隔离。不过,大部分现代隔离放大器都利用电容器耦合进行隔离。每一级都有一个单独的电压源和地,因此级与级之间没有公共电路。典型隔离放大器的简化方框图如图20.8所示。请注意,所使用的两个不同的接地符号用于加强级间隔离的概念。

        
    输入级由一个放大器、一个振荡器和一个调制器组成。调制是对包含信息的信号进行处理,让该信号对另一个信号的特性<如振幅、频率或脉宽)进行改变,以便让第一个信号中的信息也包含于第二个信号中。在这种情况下,调制器使用一个高频方波振荡器对原始信号进行调制。隔离屏障中的小容值电容器用于防止较低频的已调信号或直流电压从输入耦合到输出。如果不调制,级间应该使用电容值非常大的电容器。输出级由一个解调器组成,它将原始信号从已调信号中提取出来,因此来自输入级的原始信号恢复到其最初形式。

         
    来自输入放大器的信号可以对图20.8中的高频振荡器输出的振幅进行调制,也可以对脉宽进行调制。在振幅调制中,振荡器输出信号的振幅随着输入信号的变化而变化,如图20. 9(a)所示,图中利用一个周期的正弦波信号进行说明。在脉宽调制中,通过改变随着输入信号的变化而变化的脉冲宽度来改变振荡器输出信号的占空比。利用脉宽调制的隔离放大器如图20. 9(b)所示。
    尽管隔离放大器内部采用了比较复杂的处理,但它仍然只是一个放大器,用起来很简单。当加上电压源和输入信号之后,结果就得到放大了的输出。隔离功能本身是一个看不到的过程。

    隔离放大器提供对输入输出之间的隔离。AD7892在存在电源线漏电可能性或高压瞬变危险的应用中,隔离放大器对保护人的生命安全或灵敏的设备非常有用。从原则上讲,其主要的应用领域有医疗设备、发电厂设备、工业保护和自动化测试。
    在学完本节后,应该能够分析并解释隔离放大器的工作原理:
    ①说明隔离放大器的基本结构。
    ②讨论隔离放大器在医用电子装置中的一个应用。
    ③讨论隔离放大器IS0124和3656KG。
    基本的电容器耦合隔离放大器
    隔离放大器(isolation amplifier)是由两级电气隔离的放大器组成的一种装置。输入放大器和输出放大器通过一个隔离屏障相互隔离,因此,为了将信号耦合过隔离屏障,必须对信号进行处理。有些隔离放大器利用光耦合或变压器耦合对两级之间提供隔离。不过,大部分现代隔离放大器都利用电容器耦合进行隔离。每一级都有一个单独的电压源和地,因此级与级之间没有公共电路。典型隔离放大器的简化方框图如图20.8所示。请注意,所使用的两个不同的接地符号用于加强级间隔离的概念。

        
    输入级由一个放大器、一个振荡器和一个调制器组成。调制是对包含信息的信号进行处理,让该信号对另一个信号的特性<如振幅、频率或脉宽)进行改变,以便让第一个信号中的信息也包含于第二个信号中。在这种情况下,调制器使用一个高频方波振荡器对原始信号进行调制。隔离屏障中的小容值电容器用于防止较低频的已调信号或直流电压从输入耦合到输出。如果不调制,级间应该使用电容值非常大的电容器。输出级由一个解调器组成,它将原始信号从已调信号中提取出来,因此来自输入级的原始信号恢复到其最初形式。

         
    来自输入放大器的信号可以对图20.8中的高频振荡器输出的振幅进行调制,也可以对脉宽进行调制。在振幅调制中,振荡器输出信号的振幅随着输入信号的变化而变化,如图20. 9(a)所示,图中利用一个周期的正弦波信号进行说明。在脉宽调制中,通过改变随着输入信号的变化而变化的脉冲宽度来改变振荡器输出信号的占空比。利用脉宽调制的隔离放大器如图20. 9(b)所示。
    尽管隔离放大器内部采用了比较复杂的处理,但它仍然只是一个放大器,用起来很简单。当加上电压源和输入信号之后,结果就得到放大了的输出。隔离功能本身是一个看不到的过程。

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11-6隔离放大器
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