隔離放大器ad210的應(yīng)用

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1、隔離放大器AD210的應(yīng)用隔離放大器在軍用電子系統(tǒng)中的選擇與應(yīng)用admin發(fā)表于2008-12-2011:20

2、閱讀218摘　要：依據(jù)不同的傳輸原理對(duì)一些信號(hào)隔離傳輸中常用的集成電路進(jìn)行分類和分析，總結(jié)了采用不同原理工作的電路的主要特點(diǎn)，給使用隔離電路的用戶提供選擇參考。關(guān)鍵詞：耦合傳輸；隔離放大；集成電路；應(yīng)用１　引言在軍用電子系統(tǒng)和航空航天電子設(shè)備中，尤其是一些應(yīng)用環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合，ＴＬＰ６２１、６Ｎ１４０、ＩＳＯ１２４、ＡＤ２１０等型號(hào)的電路和其他一些功能相同的電路得到廣泛的應(yīng)用，這些電路的尺寸、

3、性能、封裝外形各具特色，用法也互不相同，但功能和應(yīng)用的目的卻大體相同，它們都用作信號(hào)隔離電路。因?yàn)樗鼈儾捎眉稍庋b，稱作隔離放大器，作為信號(hào)傳輸時(shí)對(duì)干擾信號(hào)的隔離。隔離電路實(shí)現(xiàn)了一種特殊的信號(hào)傳輸方法，它的主要作用是在不影響信號(hào)傳輸?shù)那闆r下，把相互關(guān)聯(lián)的兩部分電路用合適的電子元件隔開，使兩部分電路之間沒(méi)有電氣連接，通過(guò)選用合適的隔離器件，可以達(dá)到傳輸信號(hào)，抑制干擾，保護(hù)電路的目的。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)要求目標(biāo)（本身）電路不對(duì)其他的電路產(chǎn)生影響，或／和其他電路不能對(duì)目標(biāo)電路產(chǎn)生影響時(shí)，常常要求在兩部分電路之間無(wú)電

4、氣連接，以避免彼此間的相互干擾，如開關(guān)量和模擬量的傳輸，當(dāng)弱信號(hào)的控制系統(tǒng)（如數(shù)字計(jì)算機(jī)）控制強(qiáng)電系統(tǒng)（如伺服電機(jī)）時(shí)，不但要進(jìn)行信號(hào)傳輸，也要防止強(qiáng)電系統(tǒng)故障對(duì)弱電系統(tǒng)造成損害，常常也要在兩部分電路的接口之間加入隔離電路，實(shí)現(xiàn)局部電路的保護(hù)功能。２　隔離電路的分類根據(jù)不同的信號(hào)特性、不同的設(shè)計(jì)要求、不同的應(yīng)用環(huán)境及印制板空間的限制等因素，對(duì)隔離電路的選擇有一些特殊的要求。依據(jù)所需傳輸信號(hào)的類型，可把隔離放大器分為兩類：模擬信號(hào)隔離電路和數(shù)字信號(hào)隔離電路。模擬信號(hào)隔離電路主要用于傳輸對(duì)電壓／電流量值變化比

5、較敏感的模擬信號(hào)，如溫度傳感器的電壓信號(hào)和過(guò)程控制中的一些信號(hào)等；數(shù)字隔離電路用于傳輸數(shù)字信號(hào)、開關(guān)量等電平信號(hào)，如數(shù)字式角度變送器的角位移信號(hào)。模擬隔離放大器的生產(chǎn)廠家較少，且產(chǎn)品種類較少。主要有美國(guó)ＢＢ（ＢＵＲＮ－ＢＲＯＷＮ）公司、ＡＤ（ＡＮＡＬＯＧＤＥＶＩＣＥ）公司及ＨＰ（惠普）公司。ＢＢ公司的隔離放大器按照隔離原理分為兩種：一種是采用變壓器進(jìn)行信號(hào)隔離傳輸?shù)哪M隔離放大器，ＢＢ公司有小部分產(chǎn)品使用這種傳輸原理工作；另一種是采用電容耦合方式進(jìn)行信號(hào)隔離傳輸?shù)哪M隔離放大器，ＢＢ公司的大部分模擬隔離放

6、大器都使用這種傳輸原理工作；ＡＤ公司的隔離放大器全部采用變壓器隔離技術(shù)的工作原理；ＨＰ公司的隔離放大器全部采用光電隔離技術(shù)，用紅外線進(jìn)行信號(hào)的隔離傳輸。數(shù)字式隔離電路主要用于數(shù)字信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)的傳輸。如果系統(tǒng)要求數(shù)字信號(hào)傳輸中要進(jìn)行電氣隔離，信號(hào)的輸出／輸入之間沒(méi)有電氣連接或?yàn)榉乐蛊渌娐返脑肼曂ㄟ^(guò)電源、地線或者信號(hào)線竄入本電路而影響本電路的工作，這時(shí)應(yīng)該用數(shù)字式隔離電路將相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)系統(tǒng)隔開以免造成彼此間的影響。數(shù)字式隔離電路的生產(chǎn)廠家很多，如日本的東芝公司、美國(guó)的ＴＩ公司、ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司和Ｈ

7、Ｐ公司等。其中，應(yīng)用比較廣泛的是東芝和惠普的產(chǎn)品。依照數(shù)字式隔離電路的生產(chǎn)工藝、電氣結(jié)構(gòu)和傳輸原理，數(shù)字式隔離電路主要是采用光傳輸原理進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)墓怆姼綦x器，這種隔離電路通稱為光電耦合器。產(chǎn)品有民用、工業(yè)控制、軍用、航空航天等多個(gè)級(jí)別供用戶選用。３　模擬隔離放大器３．１?。粒墓镜母綦x放大器ＡＤ公司的模擬隔離放大器產(chǎn)品分為商業(yè)級(jí)（民用）及工業(yè)級(jí)兩種，它們采用變壓器耦合的信號(hào)傳輸技術(shù)，信號(hào)的傳輸介質(zhì)是磁場(chǎng)，產(chǎn)品主要有ＡＤ２０２／ＡＤ２０３／ＡＤ２０４／ＡＤ２０８／ＡＤ２１０／ＡＤ２１５等系列。按照結(jié)構(gòu)來(lái)分

8、，有雙口隔離放大器和三口隔離放大器。以ＡＤ２１０為例，它采用輸入、輸出、電源三口隔離技術(shù)，即由外部給電源口供電，通過(guò)內(nèi)部變壓器給輸入端及輸出端電路提供工作電源，首先切斷了輸入端和輸出端的電源聯(lián)系。不過(guò)，輸入端／輸出端的電源只能提供５ｍＡ的負(fù)載能力。輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)ＡＤ２１０內(nèi)部輸入端的前置放大器（增益為１～１００）放大后，進(jìn)入內(nèi)部調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)通過(guò)變壓器耦合傳輸?shù)捷敵鲞?，?jīng)解調(diào)器解調(diào)后放大輸出。ＡＤ２１０隔離放大器的輸入阻抗高達(dá)１０１２Ω，可由很弱的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。隔離電壓為有效值２５００Ｖ，輸入／輸

9、出信號(hào)帶寬為２０ｋＨｚ，其原理框圖如圖１所示。由于這種隔離器內(nèi)部在信號(hào)傳輸過(guò)程中采用了調(diào)制解調(diào)技術(shù)，解調(diào)后的信號(hào)雖然經(jīng)過(guò)濾波，但調(diào)制波不能完全濾除干凈，所以輸出信號(hào)中有１０ｍＶ（峰－峰值）的紋波。另外，此電路的體積較大，選擇時(shí)需予以注意。３．２　ＢＢ公司的隔離放大器（電容耦合傳輸?shù)母綦x放大器）ＢＢ公司的隔離放大器種類較多，主要有ＩＳＯ１００／１０２／１２０／１２２／１２４／１３０／１６４／１６５／１６６／１７４／１７５／１７６