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模擬信號隔離放大器 技術應用
模擬信號隔離放大器 技術應用
關鍵詞：模擬信號:0-10mA/0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V/0-±5V/1-5V等輸入與輸出之間的隔離及變換,。
說 明：ISO系列隔離放大器是一種將模擬信號按比例進行隔離和轉(zhuǎn)換的混合集成電路（IC）,，它分為有源（含輔助電源）型和無源型兩大類。
無源型IC內(nèi)部包含有電流信號調(diào)制解調(diào)電路,、信號耦合隔離變換電路等,，很小的輸入等效電阻，使該IC的輸入電壓達到超寬范圍（7.5—32V）,，以滿足用戶無需外接電源而實現(xiàn)信號遠距離,、無失真?zhèn)鬏數(shù)男枰?nèi)部的陶瓷基板,、印刷電阻工藝及新技術隔離措施使器件能達到3KVAC絕緣電壓和工業(yè)級寬溫度,、潮濕、震動的現(xiàn)場惡劣環(huán)境要求,。ISO 4-20mA系列產(chǎn)品使用非常方便無需外接任何元件即可實現(xiàn)4-20mA電流環(huán)隔離或信號一進二出,、二進二出等變換功能。
有源型IC是在同一芯片上集成了一個高隔離的DC/DC電源及高性能線性光電耦合器的混合集成電路,。該芯片除了為內(nèi)部放大電路供電外,，還可以向外部（信號輸入與輸出端）提供兩組隔離的正、負直流電源和兩組的5VDC穩(wěn)壓基準源,，外部電路擴展用,，如電橋電路,、小信號前置放大電路等用戶電路。該系列產(chǎn)品具有寬信號帶寬20KHZ,，可對0~±10VDC雙向直流信號或0~5VAC的交流信號進行隔離,、調(diào)理和變換。該IC體積很小,，使用非常方便,，只需很少外部元件即可實現(xiàn)模擬信號的（I/I I/V V/I V/V）隔離及變換功能。
主要應用領域： 模擬信號數(shù)據(jù)采集,，隔離傳輸及供電,，工業(yè)現(xiàn)場信號隔離傳輸及變換,，地線干擾抑制,，信號遠程無失真?zhèn)鬏敚瑑x器儀表與傳感器信號的隔離變換,。電力設備及醫(yī)療儀器安全隔離柵,。
產(chǎn)品體系：ISO 4-20mA 系列———兩線無源4-20mA信號隔離調(diào)理IC
ISO-Ax-Px-Ox系列———直流電流信號（I/V I/I）隔離放大器IC
ISO-Ux-Px-Ox系列———直流電壓信號（V/I V/V）隔離放大器IC
ISO1001 /1002 系列———直流雙向或交流信號隔離放大器IC
產(chǎn)品特性：
精度等級：0.1級、0.2級,、0.5級
全量程范圍內(nèi)*的線性度(非線性度<0.2%)
國標標準信號: 0-10mA/0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V/0-±5V/1-5V輸入/輸出,。具有低輸入阻抗和輸出高負載能力
信號輸入/輸出/輔助電源之間 3KV 三隔離
單電源供電,可為用戶在信號輸入或輸出端提供隔離電源
低成本,小體積,標準單列SIP12和雙列DIP24腳IC封裝
工業(yè)級工作溫度范圍，符合UL-94標準的阻燃材料真空灌封
一,、概述
信號隔離技術是使模擬信號在發(fā)送時不存在穿越發(fā)送和接收端之間屏障的電流連接,。這允許發(fā)送和接收端外的地或基準電平之差值可以高達幾千伏，并且防止了可能損害信號的不同地電位之間的環(huán)路電流,。信號地的噪聲可使信號受損,。隔離可將信號分離到一個干凈的信號子系統(tǒng)地，使傳感器,、儀器儀表或控制系統(tǒng)與電源之間互相隔離,，從而保證整個系統(tǒng)裝置的工作安全、可靠及穩(wěn)定,。
而在另一種應用中,，基準電平之間的電連接可隔離產(chǎn)生一個對于操作人員或病人不安全的電流通路。
信號隔離器件依賴于無發(fā)送器和接收器來跨越隔離屏障,，這種器件曾用于數(shù)字信號,，但線性化問題迫使模擬信號隔離采用變壓器、光電耦合器,、電容或光電池等器件來實現(xiàn),。
模擬信號隔離：在很多系統(tǒng)中，模擬信號必須隔離,。模擬信號所考慮的電路參量*不同于數(shù)字信號,。
模擬信號通常先要考慮：精度或線性度,、頻率響應、噪聲等,。
然后是對電源的要求,，電源要求高隔離、高精度,、低噪聲,，特別是對輸入級。也應該關注隔離放大器的基本精度或線性度不能依靠相應的應用電路來改善,，但這些電路可降低噪聲和降低輸入級電源要求,。
對于電源噪聲的干擾，可以采用調(diào)制載波使模擬信號跨越這個屏障,。如ISO 4-20的兩線無源信號隔離放大器使模擬隔離簡化,。輸入信號被占空度調(diào)制并以數(shù)字方式發(fā)送跨過屏障。輸出部分接收被調(diào)制的信號,，把它變換回模擬信號并去掉調(diào)制/解調(diào)過程中固有的紋波成分,。
對信號隔離的另一問題是隔離放大器輸入級所需的功耗，而隔離放大器的輸入阻抗及自身的等效電阻是問題的關鍵所在,。而輸出級通常以機殼或地為基準,，輸入級通常浮動在另一個電位上。因此,，輸入級的電源也必須隔離,。通常用一個單電源（5V/12V/15V/24V），而不是理想中使用的正,、負雙電源,。