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基本的電容器耦合隔離放大器

發(fā)布時(shí)間:2011/12/20 10:44:17 訪問次數(shù):1514

      隔離放大器是由彼此互相電隔離的前后兩級(jí)所組成的一個(gè)元件,在輸入級(jí)及輸出級(jí)之間用一個(gè)隔離障礙將彼此分開,因此信號(hào)耦合必須經(jīng)過處理以便跨過這個(gè)隔離障礙。有些隔離放大器使用光耦合器或變壓器耦合來提供前后兩級(jí)的隔離,但不論如何,現(xiàn)代大部分的隔離放大器是使用電容器耦合來進(jìn)行隔離。首先,每一級(jí)都要有各自獨(dú)立分離的電源電壓及接地,以確保彼此沒有共接。一個(gè)簡(jiǎn)化的典型隔離放大器框圖如圖14.8所示。值得注意,圖中使用兩個(gè)不同的接地符號(hào),以強(qiáng)調(diào)前后兩級(jí)隔離的觀念。

                 
    在輸入級(jí)包含一個(gè)放大器、一個(gè)振瘍器及一個(gè)調(diào)制器,調(diào)制( modulation)是指允許一個(gè)包含信息的信號(hào),用以修飾另一個(gè)信號(hào)的某一個(gè)特性:如幅度、頻率或脈沖寬度等。如此,第一級(jí)的信息依舊被包含在第二級(jí),在這個(gè)例子中,調(diào)制使用一個(gè)高頻的方波振蕩器修飾原先的信號(hào)。在隔離障礙中使用一個(gè)電容值較小的電容器,用以耦合從輸入到輸出之間的低頻調(diào)制信號(hào)或dc電壓。但若沒有調(diào)制,則原本禁止的高電容值電容器就勢(shì)必需要,而導(dǎo)致級(jí)與級(jí)之間的隔離效果降低。輸出級(jí)包括一個(gè)解調(diào)制器,以便從被調(diào)制過的信號(hào)中取出原輸入級(jí)的信號(hào),使原先從輸入級(jí)來的信號(hào)回到其原有的形式。
    在圖14.8中的高頻振蕩器輸出,可將輸入放大器信號(hào),作幅度或脈寬調(diào)制。若使用幅度調(diào)制,振蕩器輸出的幅度將隨輸入信號(hào)的變化而變化,如圖14. 9(a)以一個(gè)完整周期的正弦波來表示。若使用脈寬調(diào)制,振蕩器輸出的工作周期將隨輸入信號(hào)的變化而改變脈波寬度,在圖14.9(b)中表示一個(gè)使用脈寬調(diào)制的隔離放大器。

                
    雖然內(nèi)部使用了相當(dāng)復(fù)雜的電路處理, P8050AH隔離放大器仍然是一個(gè)可以簡(jiǎn)單使用的放大器。當(dāng)供應(yīng)直流電壓及輸入信號(hào)之后,就可得到放大的輸出信號(hào),我們看不到也不必理會(huì)其隔離的過程。

      隔離放大器是由彼此互相電隔離的前后兩級(jí)所組成的一個(gè)元件,在輸入級(jí)及輸出級(jí)之間用一個(gè)隔離障礙將彼此分開,因此信號(hào)耦合必須經(jīng)過處理以便跨過這個(gè)隔離障礙。有些隔離放大器使用光耦合器或變壓器耦合來提供前后兩級(jí)的隔離,但不論如何,現(xiàn)代大部分的隔離放大器是使用電容器耦合來進(jìn)行隔離。首先,每一級(jí)都要有各自獨(dú)立分離的電源電壓及接地,以確保彼此沒有共接。一個(gè)簡(jiǎn)化的典型隔離放大器框圖如圖14.8所示。值得注意,圖中使用兩個(gè)不同的接地符號(hào),以強(qiáng)調(diào)前后兩級(jí)隔離的觀念。

                 
    在輸入級(jí)包含一個(gè)放大器、一個(gè)振瘍器及一個(gè)調(diào)制器,調(diào)制( modulation)是指允許一個(gè)包含信息的信號(hào),用以修飾另一個(gè)信號(hào)的某一個(gè)特性:如幅度、頻率或脈沖寬度等。如此,第一級(jí)的信息依舊被包含在第二級(jí),在這個(gè)例子中,調(diào)制使用一個(gè)高頻的方波振蕩器修飾原先的信號(hào)。在隔離障礙中使用一個(gè)電容值較小的電容器,用以耦合從輸入到輸出之間的低頻調(diào)制信號(hào)或dc電壓。但若沒有調(diào)制,則原本禁止的高電容值電容器就勢(shì)必需要,而導(dǎo)致級(jí)與級(jí)之間的隔離效果降低。輸出級(jí)包括一個(gè)解調(diào)制器,以便從被調(diào)制過的信號(hào)中取出原輸入級(jí)的信號(hào),使原先從輸入級(jí)來的信號(hào)回到其原有的形式。
    在圖14.8中的高頻振蕩器輸出,可將輸入放大器信號(hào),作幅度或脈寬調(diào)制。若使用幅度調(diào)制,振蕩器輸出的幅度將隨輸入信號(hào)的變化而變化,如圖14. 9(a)以一個(gè)完整周期的正弦波來表示。若使用脈寬調(diào)制,振蕩器輸出的工作周期將隨輸入信號(hào)的變化而改變脈波寬度,在圖14.9(b)中表示一個(gè)使用脈寬調(diào)制的隔離放大器。

                
    雖然內(nèi)部使用了相當(dāng)復(fù)雜的電路處理, P8050AH隔離放大器仍然是一個(gè)可以簡(jiǎn)單使用的放大器。當(dāng)供應(yīng)直流電壓及輸入信號(hào)之后,就可得到放大的輸出信號(hào),我們看不到也不必理會(huì)其隔離的過程。

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12-20基本的電容器耦合隔離放大器

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