模擬信號隔離放大器 技術(shù)應(yīng)用

 關(guān)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(dá)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(yuǎn)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(shù)隔離措施使器件能達(dá)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(fù)直流電源和兩組的5VDC穩(wěn)壓基準(zhǔn)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(yīng)用領(lǐng)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(yuǎn)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(shè)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(biāo)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的阻燃材料真空灌封
   
    一、概述
    　　信號隔離技術(shù)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(zhǔn)電平之差值可以高達(dá)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(yīng)用中，基準(zhǔn)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(yīng)、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(yīng)該關(guān)注隔離放大器的基本精度或線性度不能依靠相應(yīng)的應(yīng)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(guān)鍵所在。而輸出級通常以機殼或地為基準(zhǔn)，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(fù)雙電源。