隔離放大器
發(fā)布時間:2013/11/6 19:43:32 訪問次數(shù):874
隔離放大器提供對輸入輸出之間的隔離。AD7892在存在電源線漏電可能性或高壓瞬變危險的應用中,隔離放大器對保護人的生命安全或靈敏的設備非常有用。從原則上講,其主要的應用領域有醫(yī)療設備、發(fā)電廠設備、工業(yè)保護和自動化測試。
在學完本節(jié)后,應該能夠分析并解釋隔離放大器的工作原理:
①說明隔離放大器的基本結構。
②討論隔離放大器在醫(yī)用電子裝置中的一個應用。
③討論隔離放大器IS0124和3656KG。
基本的電容器耦合隔離放大器
隔離放大器(isolation amplifier)是由兩級電氣隔離的放大器組成的一種裝置。輸入放大器和輸出放大器通過一個隔離屏障相互隔離,因此,為了將信號耦合過隔離屏障,必須對信號進行處理。有些隔離放大器利用光耦合或變壓器耦合對兩級之間提供隔離。不過,大部分現(xiàn)代隔離放大器都利用電容器耦合進行隔離。每一級都有一個單獨的電壓源和地,因此級與級之間沒有公共電路。典型隔離放大器的簡化方框圖如圖20.8所示。請注意,所使用的兩個不同的接地符號用于加強級間隔離的概念。
輸入級由一個放大器、一個振蕩器和一個調(diào)制器組成。調(diào)制是對包含信息的信號進行處理,讓該信號對另一個信號的特性<如振幅、頻率或脈寬)進行改變,以便讓第一個信號中的信息也包含于第二個信號中。在這種情況下,調(diào)制器使用一個高頻方波振蕩器對原始信號進行調(diào)制。隔離屏障中的小容值電容器用于防止較低頻的已調(diào)信號或直流電壓從輸入耦合到輸出。如果不調(diào)制,級間應該使用電容值非常大的電容器。輸出級由一個解調(diào)器組成,它將原始信號從已調(diào)信號中提取出來,因此來自輸入級的原始信號恢復到其最初形式。
來自輸入放大器的信號可以對圖20.8中的高頻振蕩器輸出的振幅進行調(diào)制,也可以對脈寬進行調(diào)制。在振幅調(diào)制中,振蕩器輸出信號的振幅隨著輸入信號的變化而變化,如圖20. 9(a)所示,圖中利用一個周期的正弦波信號進行說明。在脈寬調(diào)制中,通過改變隨著輸入信號的變化而變化的脈沖寬度來改變振蕩器輸出信號的占空比。利用脈寬調(diào)制的隔離放大器如圖20. 9(b)所示。
盡管隔離放大器內(nèi)部采用了比較復雜的處理,但它仍然只是一個放大器,用起來很簡單。當加上電壓源和輸入信號之后,結果就得到放大了的輸出。隔離功能本身是一個看不到的過程。
隔離放大器提供對輸入輸出之間的隔離。AD7892在存在電源線漏電可能性或高壓瞬變危險的應用中,隔離放大器對保護人的生命安全或靈敏的設備非常有用。從原則上講,其主要的應用領域有醫(yī)療設備、發(fā)電廠設備、工業(yè)保護和自動化測試。
在學完本節(jié)后,應該能夠分析并解釋隔離放大器的工作原理:
①說明隔離放大器的基本結構。
②討論隔離放大器在醫(yī)用電子裝置中的一個應用。
③討論隔離放大器IS0124和3656KG。
基本的電容器耦合隔離放大器
隔離放大器(isolation amplifier)是由兩級電氣隔離的放大器組成的一種裝置。輸入放大器和輸出放大器通過一個隔離屏障相互隔離,因此,為了將信號耦合過隔離屏障,必須對信號進行處理。有些隔離放大器利用光耦合或變壓器耦合對兩級之間提供隔離。不過,大部分現(xiàn)代隔離放大器都利用電容器耦合進行隔離。每一級都有一個單獨的電壓源和地,因此級與級之間沒有公共電路。典型隔離放大器的簡化方框圖如圖20.8所示。請注意,所使用的兩個不同的接地符號用于加強級間隔離的概念。
輸入級由一個放大器、一個振蕩器和一個調(diào)制器組成。調(diào)制是對包含信息的信號進行處理,讓該信號對另一個信號的特性<如振幅、頻率或脈寬)進行改變,以便讓第一個信號中的信息也包含于第二個信號中。在這種情況下,調(diào)制器使用一個高頻方波振蕩器對原始信號進行調(diào)制。隔離屏障中的小容值電容器用于防止較低頻的已調(diào)信號或直流電壓從輸入耦合到輸出。如果不調(diào)制,級間應該使用電容值非常大的電容器。輸出級由一個解調(diào)器組成,它將原始信號從已調(diào)信號中提取出來,因此來自輸入級的原始信號恢復到其最初形式。
來自輸入放大器的信號可以對圖20.8中的高頻振蕩器輸出的振幅進行調(diào)制,也可以對脈寬進行調(diào)制。在振幅調(diào)制中,振蕩器輸出信號的振幅隨著輸入信號的變化而變化,如圖20. 9(a)所示,圖中利用一個周期的正弦波信號進行說明。在脈寬調(diào)制中,通過改變隨著輸入信號的變化而變化的脈沖寬度來改變振蕩器輸出信號的占空比。利用脈寬調(diào)制的隔離放大器如圖20. 9(b)所示。
盡管隔離放大器內(nèi)部采用了比較復雜的處理,但它仍然只是一個放大器,用起來很簡單。當加上電壓源和輸入信號之后,結果就得到放大了的輸出。隔離功能本身是一個看不到的過程。
上一篇:具體的儀器放大器