隔离放大器
四、隔离放大电路
第四节隔离放大器定义：隔离放大器是一种特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。
输入电路和放大器输出之间有欧姆隔离的器件。
用途：隔离放大器用于防止数据采集器件遭受远程传感器出现的潜在破坏性电压的影响。
这些放大器还用于在多通道应用中放大低电平信号。
它们也可以消除由接地环路引起的测量误差。
由于不需要附加的隔离电源，带有内部变压器的隔离放大器可以降低电路成本。
组成：它由仪器放大器（或运放）和单位增益隔离级构成。
单位增益隔离级完全隔离了器件的输入和输出（欧姆隔离），使电信号没有欧姆连续性。
仪用放大器+隔离电路===隔离仪器放大器运放+隔离电路===隔离放大器理想特性：理想的隔离放大器要求电信号完全没有欧姆连续性，被传送的信号则要求无任何衰减，信号源不必接地。
应用：隔离放大器优良的输入输出欧姆隔离特性，使它适合于用做医疗监护仪器和病人之间的接口。
隔离电平高且漏电流极小，对保护电子仪器有重要的作用。
电力测试仪器设备。
（将高电压部分和弱电部分隔离）。
保护人身及仪器设备的安全。
①主要用于便携式测量仪器和某些测量系统中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号。
②应用于生物医学测量中，确保人体不受超过10uA以上漏电流和高电压（可达几百伏以及数千伏）的危害。
③应用于工业中，防止因故障而使电网电压对低压信号电路（包括计算机）造成损坏。
分类：⑴按隔离模式分类：①两口隔离：指信号输入部分和信号输出部分欧姆隔离。
采取其它措施进行电源隔离。
②三口隔离：指输入、输出和供电部分三部分彼此欧姆隔离。
⑵按隔离方法分类：①光电隔离②电容隔离③变压器隔离（电磁隔离）一.基本原理⑴组成：由输入放大器，输出放大器，隔离器以及隔离电源等几部分组成；注意：两种地(GND)，三种信号输入，符号u d：差模输入电压u c：共模输入电压u iso：隔离模电压（加在两种地之间，即隔离壁上）⑵特点：输入放大器及其电源是浮置的，放大器输入端浮置，泄漏电流极小；隔离电阻约为：R iso=1012Ω（采用变压器或光耦合器）；隔离电容(典型值) 为：C iso=20pF隔离放大器的输出与输入隔离，消除了通过公共地线的干扰，大大地提高了电路的共模抑制比。
AD202_AD204隔离放大器及其应用
1. 概述
AD202/ AD204 是一种变压器耦合、微型封装
的精密隔离放大器。它通过片内变压器耦合, 对信 号的输入和输出进行电气隔离。片内的直流电压变
换电路能为输入级、外部传感器和信号处理电路提
供 7. 5V / 2mA 的隔离电源, 从而优化了外围电路 的设计, 提高了芯片的性价比。
AD202 和 AD204 的内部结构基本相同, 仅是某
最好在运放 OP & 07 电路中进行; 增益调节应在反 馈电阻回路中完成。如使用 AD202 作为隔离放大 器, 其电路与图 6 相似, 唯一的区别是电路中 OP & 07 运放用低电压输入运放来代替。 4. 2 电流 & 电压变换器的隔离电路
电流 & 电压变换器的实际隔离电 ( 下转 12 页)
- 1. 000 - 0. 966 - 0. 866 - 0. 707 - 0. 500 - 0. 259
0. 000 0. 259 0. 500 0. 707 0. 866 0. 966 1. 000
每 mg 变化输出
- 0. 2 4. 4 8. 6 12. 2 15. 0 16. 8 17. 5 16. 9 15. 2 12. 4 8. 9 4. 7 0. 2
3. 隔离电压 & 电流变换电路
值。
咨询编号: 990803
由 AD202 组成的隔离型电压 & 电流变换电路 如图 8 所示。从图中看出, 输入电压 ( 0~ 10V) 经隔 离放大器 AD202 隔离, 并在输出端重现输入电压 ( 0~ 10V ) 。该电压经精密、低漂移的电压 & 电流变 换器 XT R110 变换后, 将 0~ 10V 电压信号变换为 4~ 20mA 的电流信号, 可进行远距离传输。本电路 用电流信号作远距离传输, 可避免电压信号在长线 传输过程中的损失误差和电磁干扰。 编者注:
ISO系列直流电流隔离放大器
Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. ISO-AMP I/U ConverterISO 系列直流 I-U-S 信号隔离转换器产品特征ISO 系列直流I-U-S 电流信号隔离转换器是一种将直流电流信号转换成按比例输出的与负载隔离的直流电压信号的IC ，产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等各个需要电量隔离测控的行业。
● 精度等级：0.1级、0.2级、0.5级。
● 0-10mA/0-20mA/4-20mA 等国际标准信号输入，可输出标准的隔离电压信号0-5V/0-10V ，高负载能力。
● 全量程范围内极高的线性度（非线性度<2%） ● 采用进口元器件，高度集成化，温度特性较好型号及定义 通用参数ISO-A □-P □-O □-S □ 精 度---------- 0.1%，0.2%，,0.5%电源要求---------- DC5V 、12V 、24V ，±10%工作温度---------- -25~+70℃ 工作湿度---------- 10~90%(无凝露)输入信号 存储温度---------- -45~+85℃ A1：0-1mA 存储湿度---------- 10~95%(无凝露) A2：0-10mA 隔 离---------- 信号输入/输出/辅助电源 A3：0-20mA 绝缘电阻---------- ≥20M ΩA3：4-20mA 耐 压---------- 信号输入/输出/辅助电源 A4：用户自定义 3KVAC ，50Hz ，30秒钟，漏电流 1mA 供电电源 耐冲击电压-------- 3KV ， 1.2/50us(峰值) P1:DC24V P2:DC12V P3:DC5V P4:DC15V 外形尺寸及引脚描述： P5:用户自定义 输出信号O4: 0-5V O5: 0-10VO6: 1-5V O7:用户自定义 输出隔离电源S1: 9VDC S2: 12VDC S3：15VDC输入参数输出参数单列直插12脚（SIP 12）封装。
隔离放大器工作原理
隔离放大器工作原理
隔离放大器是一种常用的电子器件，它在电路中起到隔离输入信号和输出信号的作用。
其工作原理主要包括输入隔离、放大和输出隔离三个过程。
我们来看看输入隔离的原理。
隔离放大器通常有两个输入端，一个是信号源输入端，另一个是驱动输出端。
信号源输入端与驱动输出端之间通过一个隔离变压器相连，这个隔离变压器可以有效地将输入信号与输出信号隔离开来，避免信号相互干扰。
我们来看看放大的原理。
隔离放大器中的放大电路通常采用运放作为放大器。
运放具有高增益、宽带宽和低失真等特点，可以放大输入信号的幅度。
在隔离放大器中，运放的非反相输入端与驱动输出端相连，而运放的反相输入端与输出端相连。
通过这种连接方式，输入信号经过放大后，输出信号同样也经过放大。
我们来看看输出隔离的原理。
隔离放大器的输出端通常与负载相连。
为了保证输出信号与输入信号之间的隔离，输出端通常使用一个隔离变压器。
这个隔离变压器可以将输出信号与输入信号隔离开来，避免信号相互干扰。
同时，隔离变压器还可以改变输出信号的电压和电流，以适应负载的需求。
隔离放大器的工作原理主要包括输入隔离、放大和输出隔离三个过程。
通过输入隔离，可以将输入信号与输出信号隔离开来，避免信
号相互干扰；通过放大，可以将输入信号的幅度放大；通过输出隔离，可以将输出信号与输入信号隔离开来，并适应负载的需求。
隔离放大器在电子电路中有着广泛的应用，例如在音频放大器、传感器信号调节和医疗设备中等。
通过合理设计和使用隔离放大器，可以提高电路的稳定性和可靠性，保证信号的准确传输。
ISO系列：直流—电压信号隔离放大器
ISO 系列： 直流—电压信号隔离放大器产品特征ISO 系列直流电压信号隔离放大、转换器，是一种将输入的直流电压信号转换成按比例输出的并且与输入信号隔离的直流电流或电压信号的混合集成电路。
产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等各个需要电量隔离测控的行业。
z 精度等级：0.1级、0.2级、0.5级。
z 0-5V/0-10V/1-5V 等国际标准信号输入,输出标准的隔离信号。
输出电压信号：0-5V/0-10V/1-5V；输出电流信号：0-10mA/0-20mA/4-20mA。
具有高负载能力。
z 全量程范围内极高的线性度（非线性度<2%）型号及定义 通用参数ISO-U□-P□-O□ 精 度---------- 0.1% ，0.2% ，0.5%辅助电源要求---------- DC5V、12V、24V，±10%工作温度---------- -25 ~ +70℃ 工作湿度---------- 10 ~ 90% (无凝露)输入额定电压值 存储温度---------- -45 ~ +85℃U1：0-5V 存储湿度---------- 10 ~ 95% (无凝露) U2：0-10V 隔 离---------- 信号输入/输出/辅助电源 U3：用户自定义 绝缘电阻---------- ≥20MΩ耐 压---------- 信号输入/输出/辅助电源 3KVDC，50Hz，1分钟，漏电流 1mA 耐冲击电压-------- 3KVAC， 1.2/50us(峰值) 辅助电源P1:DC24V P2:DC12V 输入参数 P3:DC5V P4:DC15VP5:用户自定义输出 O1: 4-20mA O2: 0-20mA 输入项目输入阻抗 电源损耗 输入过载能力0-5V 0-10V ≥1M Ω< 0.2W2.0倍额定： 连续 O3: 4-12-20mA O4: 0-5VO5: 0-10V O6: 1-5V O7:用户自定义输出参数输出项目输出过载能力 响应时间4-20mA 产品选型举例例1： 输入：0-5V 辅助电源：24V0-20mA≤350Ω输出： 4-20mA （如果要求负载为650Ω，请另做注明）产品型号： ISO-U1-P1-O1 4-12-20mA例2： 输入：0-10V 辅助电源：12V输出：0-10V 产品型号： ISO-U2-P2-O5注：负载为650Ω时辅助电源的功耗要大一些。
输出多组电压的隔离方案
输出多组电压的隔离方案全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着电子设备的不断发展和应用，对于输出多组电压的隔离方案也变得越来越重要。
在现代的电子系统中，往往需要同时输出多组不同电压的信号，这就需要在信号之间进行良好的隔离，以保证各个信号之间不会干扰或者相互影响。
为了实现输出多组电压的隔离方案，我们可以采用以下几种常见的方法：一、使用隔离放大器隔离放大器是一种专门用于实现信号隔离的器件，它可以将输入信号分离开来，同时保持其原始信号的准确性和稳定性。
通过设置不同的增益和偏置电压，可以实现不同电压的输出，从而满足多组电压输出的需求。
二、使用变压器变压器是一种常用的电气器件，通过变换输入电压的大小，可以实现输出不同电压的功能。
在输出多组电压的隔离方案中，可以通过设计不同的绕组比例和变压器结构，实现多组输出电压同时传输，而且在传输过程中可以有效地进行电气隔离。
三、使用隔离电容输出多组电压的隔离方案是一个复杂而重要的技术问题，需要结合实际需求和电路设计，选择合适的隔离器件和方案来实现。
在现代电子系统的应用中，对于多组电压输出的需求会越来越大，因此研究和探索适合的隔离方案也显得尤为重要。
希望通过不断的技术创新和实践应用，能够为输出多组电压的隔离方案提供更好的解决方案。
第二篇示例：电压隔离是电气工程中非常重要的一项技术，它能够有效地保护电路中的电子设备和人员安全。
在实际工程中，我们经常需要输出多组电压，而为了确保这些不同电压之间的隔离，需要采取一些特殊的措施。
下面我们将介绍几种常见的输出多组电压的隔离方案。
一、使用变压器变压器是最常见的隔离电压的设备，它能够将输入的电压转换成需要的输出电压。
在输出多组电压的场景中，可以选择带多路二次输出的变压器，通过将不同的二次线圈连接到不同的负载上，实现输出多组电压的需求。
这种方案简单可靠，成本较低，适用于许多小型电气设备。
隔离变压器是一种特殊的变压器，它在输出端和输入端之间具有额外的绕组，能够实现输入输出之间的电气隔离。
诺顺rs-1013系列单电源单配电隔离放大器使用手册说明书
RS-1013系列单电源单配电隔离放大器产品特点：典型应用：● 0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV 的小信号隔离放大● 精度等级：0.1、0.2级 ● 高线性度 <0.1%● 电源、信号输入/输出 3000VDC 三隔离 ● 辅助电源：12VDC 或24VDC 单电源供电● 提供两组隔离电源：5VDC~24VDC （缺省值为+12V ）● 提供输入端+1.25V ，输出端+5V,精度±2%基准电源 ● 标准DIP-24，符合UL94V-0标准阻燃超小体积封装 ● 工业级温度范围: -20~+85 ℃● 模拟信号调理、隔离、采集和变换 ● 工业现场信号隔离及变换 ● PLC & FA 电机信号隔离控制 ● 工业现场地线干扰抑制● 仪器仪表与传感器信号隔离及变换 ● 非电量信号变送 ● 信号远程无失真传输● 电力监控、医疗设备隔离安全栅等概述：RS-1013是一种将模拟信号按比例隔离转换的混合集成电路。
该电路在同一芯片上集成了一组多路高隔离的DC/DC 电源和几个高性能的信号隔离器，特别适用于：0-10mV/0-20mV/0-75mV/0-100mV 的小信号放大。
该芯片的隔离电源除了为内部放大电路供电外，还可以向外（信号输入/输出端）提供两组隔离的直流电源和两个基准电压源，可供外部电路扩展用，如电桥电路、基准电路等。
SMD 工艺结构及新技术隔离措施使该器件能达到：电源、信号输入/输出 3000VDC 三隔离。
并且能满足工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣工作环境要求。
RS-1013系列隔离放大器使用非常方便，只需很少外部元件，即可实现模拟小信号调理、隔离、采集和变换。
图1 原理框图 表1极限参数表极限参数特性：连续隔离电压值： 3000VDC电源电压输入范围：±20%Vin焊接温度（10秒）：+300℃输出最小负载： 1K Ω备注：输入值超过上述范围可能会造成芯片永久性损坏使用说明输入4-20mA时，RS-1013典型接线图（图2）输入电压信号时，RS-1013典型接线图（图3）图2 电流输入典型接线图3 电压输入典型接线图4 测量高电压信号应用实例1：（参见图3）用隔离放大器直接测量低电压信号输入：0~100mVDC直流电压信号；输出：1~5VDC 隔离信号。
电路中的隔离放大器有哪些特性
电路中的隔离放大器有哪些特性隔离放大器是一种常用的电路装置，用于在电气系统中实现信号的隔离和放大。
它具有许多特性，下面将逐一介绍。
一、电气隔离隔离放大器的主要特性之一是电气隔离。
它可以有效地将输入信号隔离开来，防止信号的相互干扰和噪音的干扰。
通过使用隔离放大器，可以将不同电路间的信号完全隔离，确保信号的传递质量和准确性。
二、高精度放大隔离放大器具有高精度放大的特性。
通过精心设计的电路结构和优质的元件，它可以实现对输入信号的高增益放大，同时保持信号的准确性和稳定性。
这使得隔离放大器在测量和控制系统中得到广泛应用，并能够满足高精度要求。
三、广泛的输入输出范围隔离放大器的输入输出范围通常较大。
它可以适应各种输入信号的大小和幅度范围，从微弱的信号到较大的电压信号，都能够实现有效的放大和处理。
这一特性使得隔离放大器适用于不同领域和不同应用环境。
四、低失真隔离放大器具有低失真的特性。
它通过采用高质量的元件和精确的电路设计，可以最大限度地减少信号的失真和失真对输出信号的影响。
这使得隔离放大器能够保持信号的精确度和完整性，同时提供高质量的放大效果。
五、高带宽范围隔离放大器通常具有较高的带宽范围。
这意味着它可以处理高频信号，同时保持信号的准确性和稳定性。
高带宽的特性使得隔离放大器在高速数据传输和信号处理中得到广泛应用，能够满足对信号传输速度要求较高的应用场景。
六、抗干扰能力隔离放大器具有良好的抗干扰能力。
它通过采用屏蔽和隔离技术，可以有效地阻隔外界干扰信号的影响，保持输入信号的纯净性和稳定性。
这使得隔离放大器在复杂电磁环境和强电磁干扰场合下能够正常工作，并保证信号的准确性和可靠性。
综上所述，电路中的隔离放大器拥有电气隔离、高精度放大、广泛的输入输出范围、低失真、高带宽范围和抗干扰能力等特性。
这些特性使得隔离放大器成为电气系统中重要的信号处理装置，广泛应用于工业控制、电力系统、医疗设备等领域，为各种应用场景提供稳定、准确的信号处理和放大功能。
电路中的隔离放大器如何抑制干扰
电路中的隔离放大器如何抑制干扰在电子设备和电路中，隔离放大器起着重要的作用，能够有效地抑制干扰信号。
隔离放大器通常由两个主要部分组成：输入端和输出端之间的隔离元件，以及放大器电路。
本文将重点讨论隔离放大器如何抑制干扰，并介绍其工作原理和常见应用。
一、工作原理隔离放大器的主要工作原理是将输入信号与输出信号之间的接地点进行隔离，避免信号传输时的共模干扰。
其基本原理是通过隔离元件（如变压器或光电耦合器）将输入信号和输出信号之间的接地断开。
这样可以有效地消除地线回路中的噪声，实现信号的高保真传输。
在隔离放大器中，还经常采用差分放大电路，可以进一步抑制共模干扰。
差分放大电路的输入端分为两个相反的输入信号，输出信号是两个输入信号的差值。
这样，即使有共同的噪声源干扰，也能够通过差分运算抵消其中的共模信号。
二、应用场景隔离放大器在许多电路设计中都扮演着重要的角色，特别是在涉及精确测量和信号传输的领域。
下面是一些常见的隔离放大器应用场景：1. 工业自动化：在工业控制系统中，经常需要测量和控制高电压和高电流设备。
隔离放大器可用于把信号从受控设备传输到远离高电压设备的控制器，以确保操作员的安全和测量的准确性。
2. 医疗设备：医疗设备中的隔离放大器用于测量和监测生理信号，例如心电图、血压和体温。
通过隔离放大器的使用，可以避免患者受到电源干扰或其他设备传输的干扰信号。
3. 通信系统：在通信领域中，隔离放大器广泛应用于信号传输和干扰抑制。
例如，在音频放大器中使用隔离放大器可以减少电源噪声和其他环境噪声对音频信号的干扰。
4. 高精度测量：在科学研究和实验室应用中，常常需要进行高精度的测量。
隔离放大器可用于保护测量仪器，避免外部电源和干扰信号对实验结果的影响。
三、干扰抑制技术除了隔离放大器的基本原理外，还有一些其他技术可以进一步提高抗干扰性能。
1. 滤波器：通过在输入端或输出端添加适当的滤波器，可以滤除高频或低频干扰信号，使得输出信号更纯净。
北京零极中盛 ZB75 隔离放大器 技术说明书
ZB75隔离放大器技术说明书
1、 产品特点
直流电量隔离放大，采用进口芯片，线形度好，隔离强度高； 对弱电信号0——75mV 隔离放大；
输入、输出、供电三端隔离，隔离强度高； 模块化封装，方便板上安装； 防尘、抗震、防氧化。
2、技术参数
项 目 单位 最 小 典 型 最 大 测试条件
输入 mV 0 -- 75 输出 VDC 0 -- 4.2
输入阻抗 KΩ 100 -- -- 输出负载电阻
KΩ 100 -- -- 精度 ‰ -- -- 5 温度系数 ppm/℃ -- -- 100
功耗 mA 30 80 100 供电 VDC 4．7 5．0 5．3
输入对电源 100 -- -- 输出对电源 100 -- -- 绝缘强度 （MΩ）
输入对输出 100 -- -- 500V 兆欧表
输入对电源
2000 -- -- 输入对输出 2000 -- -- 介质强度 （VDC） 输出对电源
1000 -- -- 漏电流5mA，
1min 无击穿或
闪络
环境温度 ℃ -25 20 70 环境湿度 % -- -- 90 相对湿度
存储温度 ℃ -55 -- +105 存储湿度 % -- -- 95 相对湿度
大气压力 Kpa
80
--
110
安装方式 出针，板上焊接安装，输入为引线。
外型尺寸
33×28×25
3、外型尺寸及出针定义(单位：mm)
针号定义
1 输出+
2 输出-
3 空脚
4 空脚
5 空脚
6 电源输入+
7 电源输入-
红色引线输入+
黑色引线输入-。
隔离放大器ACPL-C79B，ACPL-C79A,ACPL-CC790
精密微型隔离放大器ACPL-C79B/C79A/C790型号：ACPL-C79B/C79A/C790类型：隔离放大器封装：SOP-8电源电压：3 - 5.5VCMR（KV/μs ）：15温度范围：-40-105℃隔离能力：5000Vrms品牌：安华高AVAGOACPL-C79B/C79A/C790隔离放大器是专为电机驱动器和可再生能源系统等电子大功率变流器中的电流和电压感测而设计的。
在实施典型的电机驱动程序中，隔离放大器可检测到电机电流通过外部电阻所产生的模拟电压降。
光隔离屏障的另一端则产生差分正比于电机电流的差分输出电压。
建议在通用型应用中采用（±1％增益误差）的ACPL-C79A和（±3％增益误差）的ACPL-C790。
对于高端精密型应用，需采用（±0.5％增益误差）的ACPL-C79B。
该产品采用5V 单电源供电，具备优异的线性度和60 分贝的信噪比动态性能。
由于具有200 kHz 带宽和 1.6µs 的快速响应时间，该产品可以捕获短路和过载情况下的瞬变。
ACPL-C79B/C79A/C790高达(15 kV/µs) 的共模瞬变抑制能力可在高噪声的电机控制环境下精确监测电机电流，其体现的精确性和稳定性足以为各类不同的电机控制应用提供较为平顺的控制（“转矩波动”较小）。
通过结合卓越的光耦技术，ACPL-C79B/C79A/C790 运用Σ-Δ模数转换器技术、斩波稳定放大器以及全差分电路拓朴结构，提供无与伦比的隔离模式噪声抑制能力，降低失调、提高增益，体现精确度和稳定性。
这一性能体现在一个紧凑的自动插入伸展型SO-8 封装产品中，符合世界各地安全法的标准。
ACPL-C79B/C79A/C790特点：0.5% 高增益精度（仅ACPL-C79B）–50 ppm/°C 低增益漂移0.6mV 输入失调电压0.05% 出色的线性度60dB 信噪比200kHz 宽频带宽输出3V 至5.5V 的宽范围电压–40°C 到+105°C 工作温度范围先进的Sigma-Delta (Σ-Δ) 模数转换技术全差分隔离放大器15 kV/µs 共模瞬变抑制能力紧凑的自动插入扩展型SO-8 封装ACPL-C79B/C79A/C790应用：交流与伺服电机驱动的电流/电压检测太阳能逆变器、风力发电机逆变器工业流程控制数据采集系统开关电源信号隔离通用模拟信号隔离取代传统型电流变送器深圳市潮光科技有限公司潮光光耦网： TEL：*************。
RLN22 NAMUR 隔离信号放大器 24 V DC 产品说明书
单通道或双通道NAMUR 隔离信号放大器24 V DC，带继电器信号输出应用•隔离信号放大器，用于二进制开关信号的传输•符合NAMUR（EN60947-5-6）的接近传感器输入和开路触点或带电阻性耦合元件的触点•电气3路隔离适合于安全相关应用，满足SIL 2功能安全等级要求，符合IEC 61508标准•选装配备电阻性耦合元件，用于机械开关触点的线路监测•输入回路的线路故障监测，如断路和短路（LFD），可分离通过电源和错误信息模块处的DIN 导轨总线连接头获取组错误信息•输出侧继电器触点作为信号输出，可通过DIP 开关选择动作方向（操作状态或静态电流状态）•应用于–40 … 60 °C (–40 … 140 °F)的环境温度下优势•外壳结构紧凑，宽度仅为：12.5 mm (0.49 in)•有防爆认证，允许选择安装在防爆2区•采用直插式接线端子，快速便捷完成接线；通过DIN 导轨总线连接头选配电源和错误信息模块Products Solutions Services技术资料RLN22NAMUR 隔离信号放大器TI01560K/28/ZH/02.21-00715777272021-10-19RLN222Endress+Hauser目录功能与系统设计 (3)产品描述 ..................................3可靠性....................................3输入 (3)类型......................................3输入数据.. (3)输出.....................................3继电器输出参数..............................3报警信号...................................3防爆连接参数................................4电气隔离...................................4电源.....................................4接线端子分配................................4连接电源...................................4性能参数...................................4接线端子...................................4性能参数 (5)响应时间 (5)安装 (5)安装位置...................................5安装DIN 盘装型设备 (5)环境条件 (5)重要环境条件................................5抗冲击性和抗振性............................5电磁兼容性（EMC） (5)机械结构 (6)设计及外形尺寸..............................6重量......................................6颜色......................................6材质........ (6)显示与操作单元 (7)现场操作...................................7真值表，单通道..............................8真值表，双通道 (8)订购信息..................................8附件.....................................9设备专用附件................................9服务专用附件.. (9)证书和认证 (9)CE 认证....................................9功能安全性.. (10)文档资料 (10)《简明操作指南》（KA）......................10《操作手册》（BA）.........................10《安全指南》（XA）.........................10补充文档资料...............................10RLN22Endress+Hauser 3功能与系统设计产品描述产品设计NAMUR 隔离放大器，单通道•在订购选项中选择“单通道转换触点”，单通道NAMUR 隔离信号放大器可配备电阻性耦合元件，用于操作接近开关（符合EN 60947-5-6（NAMUR）标准）、断开触点和机械触点。
4-20mA转0-10V隔离变送器、模块芯片
P1:DC24V P2:DC12V
P3:DC5V P4:DC15V P5:用户自定义
输出信号
O1:4-20mA O2:0-20mA O4:0-5V O5:0-10V
O6:1-5V O7: 0-±5V O8: 0-±10V O9: -20-+20mA
5.产品列举：
例 1： 信号输入：0-5V； 信号输出：0-5V； 辅助电源：24V 型号：AOT U1-P1-O4 例 2： 信号输入：0-10V；信号输出:0-20mA；辅助电源：24V 型号：AOT U2-P1-O2 例 3：信号输入：4-20mA 信号输出：0-10V；辅助电源：5V
3
A4 OT
ShenZhen AoTong Technolog Co.，Ltd
（1）电流输出型产品引脚描述：单列直插 12 脚（SIP 12）封装
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
辅
信号 信号 输入 输入 Sin+ GND
空 脚
辅助 电源 PW+
产品技术参数 参数名称
隔离电压 增益
测试条件
1min
最小
典型值
3000 1
最大
单位
VDC V/V
深2 圳市奥通电子科技有限公司
AOT
ShenZhen AoTong Technolog Co.，Lt3d
增益温漂
非线性度
信号输入
电压 电流
输入失调电压
输入阻抗
5.隔离放大器-产品列举：
例 1： 信号输入：0-5V； 信号输出：0-5V； 辅助电源：24V 型号：AOT U1-P1-O4 例 2： 信号输入：0-10V；信号输出:0-20mA；辅助电源：24V 型号：AOT U2-P1-O2 例 3：信号输入：4-20mA 信号输出：0-10V；辅助电源：5V 型号：AOT A4-P3-O5 例 3：信号输入：4-20mA 信号输出：1-5V；辅助电源：12V 型号：AOT A4-P2-O6
隔离放大器原理
隔离放大器原理
隔离放大器是一种电子器件，用于隔离输入端和输出端之间的电信号，同时放大输入信号的幅度。
它的原理基于电磁感应的原理。
隔离放大器的输入端和输出端之间布置有一个绕组，绕组由一定数量的线圈组成。
当输入信号通过输入端进入绕组时，会在绕组内产生磁场。
这个磁场会通过磁耦合作用影响输出端的绕组。
输出端的绕组内的磁场受到输入信号的影响，从而在绕组上产生与输入信号相对应的电压。
由于输入端和输出端的绕组是电气隔离的，所以输入端和输出端之间的电信号是通过互感耦合实现的，没有直接的电连接。
这样可以有效地隔离输入端和输出端之间的电路，避免干扰信号的传递。
隔离放大器的绕组上还布置有一些其他的电子元件，比如放大器、滤波器等。
这些元件可以增强输入信号的幅度，并对信号进行进一步的处理。
最终，经过隔离放大器处理的信号可以输出到其他设备或电路中。
隔离放大器在许多应用中都有广泛的应用，特别是需要隔离输入信号和输出信号的场合。
比如，在医疗设备中，隔离放大器可以将人体的生理信号转化为可处理的电信号，并确保信号的准确性和安全性。
在工业自动化领域，隔离放大器可以将传感器信号隔离处理，避免干扰和环境噪声的影响。
此外，隔离放大器还可以用于音频信号的隔离放大，以提供更好的音质和音
效。
总结起来，隔离放大器通过互感耦合的原理将输入信号隔离处理，并放大信号的幅度。
它具有电气隔离的特点，可广泛应用于各种领域，为信号处理提供更好的效果。
隔离放大器及其应用
#%&" 、 #%&! 的 工 作 原 理 可 以 由 图 $ 说 明 。 由 放 大 器 / ) ， 发 光 管 36 ) 和 光 电 管 36 # 构 成 负 反 馈 回 路 。 ! ) 7 ! !" #$ !" % & ’ 。 光 电 管 36 ! 和 36 # 是 完 全 一 致 的 ， 从 36 ) 接 收 到 的 光 量 相 同 ， 则 !)7! !， 构成 ! )7 ! !7 ! ! " 。 放 大 器 / ! 与 & （ ( 内 置 电 阻 )8"） 转 换 器 ， ， 所 以 有 ： 2’* $ 9:; 72! & ( $ 9:; 7 $ !" & ( % & ’ 。
/0 !"! ’ !"$ 的 输 入 端 内 置 一 个 独 立 的 运 算 放 大
提供必要的增益， 或者用作 器1可以用作输入的缓冲、 滤波器、 加法器、 2 ’ * 转 换 等 等 。对 于 有 这 类 需 要 的 电 路来讲非常方便。 输出为 /0!"! ’ !"$ 内 置 一 个 03 ’ 03 变 换 器 ， 调制器 (4+&* 。可 以 提 供 电 源 给 输 入 侧 的 运 算 放 大 器 、 或其它电路。
流， 其脉宽正比于信号的大小。位流经处理后由光电 管以光的形式传送到输出侧， 在输出侧解调， 并由数
一 组 ( )& * 电 源 （ ( $ + & , ( )- * . 。
! "# !$! % !$&
图 #。 /0 !"! ’ !"$ 的 内 部 结 构 见 图 ! 、 /0 !"! ’ !"$ 采 用 调 幅 手 段 ， 利 用 变 压 器 将 直 流 或 交流信号耦合到输出侧。
IPO隔离放大器选型及应用
隔离放大器选型指南应用：隔离放大器用于防止数据采集器件遭受远程传感器出现的潜在破坏性电压的影响。
这些放大器还用于在多通道应用中放大低电平信号。
它们也可以消除由接地环路引起的测量误差。
方式：实现电气上隔离的方法从耦合方式来看，可以分为磁耦合隔离方法、光电耦合隔离方法、电容耦合隔离方法等。
几种隔离方式特点：磁耦合隔离方法：温度系数好，线性可以达到0.05%线性度，价格低。
产生磁辐射，易受干扰，不适宜在强磁场的环境中使用。
例如ADI公司AD202/204/208/210等，埃索雷森公司IPO EM 系列产品。
原理框图如下：光电耦合隔离方法：以前光隔离产品一般不用在线性电路中，而只是将LED和光敏二极管构成的光电耦合器应用在数字信号隔离中，这种结构由于其基本原理的局限性，存在一定的非线性和不稳定性。
现在光电耦合技术克服了单一LED和光电二极管形成隔离时的局限性，采用了直流模拟调制技术，而不是载波技术，从而避免了大多数隔离放大器模块所存在的电磁干扰问题。
但是还存在一些局限性，隔离电压主要受光电耦合器的隔离电压限制一般电压可以最高做到3750VRMS,现在也有一些产品最高可以达到5000VRMS但是这种光电耦合产品还是比较少。
还有一个问题是温度系数偏大（一般在150PPM）。
例如埃索雷森公司IPO OC系列产品。
电容耦合隔离方法：ISO120/121 /122/124是精密隔离放大器，具有新颖工作循环的调制一解调技术。
发送信号时，数字通过一个2pF的差动电容隔离栅，具有数字调制特性的隔离栅不会影响信号的完整性，因此有着极好的可靠性和高频瞬态抑制特性。
放大器和栅电容一同密封在一个IC内。
这些放大器使用方便，无需外部元件就可获得50kHz的带宽。
若附加使用两个外部电容，则可保证在6kHz带宽内有精密额定0．01％的非线性度(最大值)和150uV／℃(最大值)的Vos漂移。
在应用的时候也有些问题：1、输入失调电压在±20～±50mV之间；2、最大的隔离电压一般只做到2500VAC ；3、外部要加电源模块。
隔离放大器简介：为什么我们要用隔离式放大器
隔离放大器简介：为什么我们要用隔离式放大器
什么是隔离放大器
首先，我们来定义一下什么是隔离放大器。
隔离放大器是一种使用高电磁抗扰隔离层将输出和输入电路隔离开的特殊功能放大器。
这种干扰也称为EMI，是由外部源造成的，如果忽略，可导致信号链的性能降级，或导致数据出错。
虽然可用于实现隔离的方法有多种，但是德州仪器(TI)采用了电容式隔离层。
隔离放大器的目的是，通过断开接地环路，在高电压应用中提供防电击保护或者将电路中的不同部件或不同电路隔离开。
那么，隔离式和非隔离式放大器之间有什么区别呢？让我们来较为详细地了解一下隔离放大器的功能方框图。
与传统的非隔离式放大器类似，隔离放大器在输入上有一个模拟信号，且在输出上有一个模拟信号。
隔离放大器的输入级由驱动Δ-Σ调制器的全差动或单端输入组成。
放大器的增益是固定的且通过内部精密电阻器设定。
Δ-Σ调制器在时钟生成器中使用内部基准电压将模拟输入信号转换为数字比特流，然后使其传输穿过隔离层。
比特流在隔离层的低侧经模拟滤波器处理后，会在输出端呈现为差动模拟电压。
德州仪器(TI)的电容型隔离技术可提供两种不同的隔离层，基本型和增强型。
基本隔离通过单个电容隔离层实现，而增强型隔离则是通过两个串连的电容隔离层实现。
为什么需要使用隔离放大器？
使用隔离放大器的一个常见原因是，为了断开接地环路。
电气装置可以在两个远程节点，接地1和接地2之间产生较大的接地电位差。
这两个接地之间的直接连接会最终形成一个接地环路。
电机一类的设备可以向地面注入较大的噪。
隔离放大器 原理
隔离放大器原理
隔离放大器是一种电子设备，主要用于将输入信号与输出信号之间进行电气隔离，并通过放大输入信号来得到增强的输出信号。
其工作原理如下：
1. 输入隔离：隔离放大器的第一个功能是将输入信号与输出信号之间进行电气隔离，以防止输入信号中的噪声、电磁干扰等对输出信号产生影响。
这是通过使用隔离变压器和光电隔离器等组件实现的。
输入信号首先被传送到隔离变压器的一侧，而隔离变压器的另一侧与输出信号连接，两者之间没有直接的电气联系。
2. 放大信号：经过输入隔离后的信号被传送到放大器的输入端。
放大器通常采用放大器管或晶体管等放大元件来增大输入信号的幅度。
放大器的放大倍数可以根据需要进行调整，以获得所需的输出信号强度。
3. 输出隔离：经过放大后的信号将被传送到输出隔离器，以实现输出信号与输入信号之间的电气隔离。
输出隔离器通常与输入隔离器使用相同的隔离元件，并将输出信号隔离地传送到输出端口。
隔离放大器的原理在于使用隔离变压器和光电隔离器等元件，将输入信号与输出信号之间进行电气隔离。
这种电气隔离可以有效地阻止输入信号中的噪声、电磁干扰等对输出信号的影响。
同时，通过放大器将输入信号进行放大，可以得到更强的输出
信号。
这种放大过程可以根据需要进行调整，以满足所需的输出信号强度。
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隔离放大器按耦合方式的不同， 可以分为变压器耦合、电容耦合和光 电耦合三种。
AD202隔离放大器
输出引出4端 1、3输入端 5、6隔离电源输 出端 输出阻抗较高
隔离放大器的应用实例
在某些电桥测量电路中，为了抑制电桥的直 流共模电压，提高测量精度，往往需要浮空 电源供电。 浮空就是不要把电源回路接地，无论正负极、 中点，或交流的任何一相、中性点等，这样 电源两极对地阻抗是一样的，而干扰信号一 般是对地的，这样浮置的回路对干扰就是对 称的，干扰就因对回路是47kΩ -7.5V
RB CD4053
11 12 9 13 10 2 14 1 5 3 6 8 7
3
* 470*332 909 * 470*332 90.9 10.1
24kΩ 510Ω
4 16
+7.5V -7.5V 逻辑输入L2 CD4053的Ron≥100Ω RB=R-(909+Ron) * 改变增益时
隔离放大器的应用实例
浮空隔离的可程控增益的放大电路如下 图所示。它由测量电桥、隔离放大器、 多路模拟开关和一些辅助电路构成。
R
R +15V +7.5V -7.5V
6 5 2 1
AD202
37 38 909 4 9090 Vo = Vi ·Af
-15V R +7.5V 47kΩ VCA T1 24kΩ 510Ω -15V 逻辑输入L1 -15V -7.5V VCB T2 控制电路1 R
以满量程输出的百分比表示，一般为±0.05%。
常与输出幅度有关，如有的隔离放大器输出
±5V时，非线性度±0.05%，当输出为±10V时，
为非线性度±0.2%
2、最大安全差动输入
定义为可以跨接在两输入端的最大安全电压。
如隔离放大器的输入端内部有保护电阻，则该
电压可高达百伏以上，否则仅为±13V左右。
二.过程
输入放大器是浮空的， i 加到输入放大器(与信 V 号源共地) 放大－>调制成交流－>高绝缘性能变压器－> 解调成直流－>输出放大器放大后输出 输入放大器和输出放大器之间有绝缘性能很好 的绝缘层隔离(可以是磁，也可以是光)，从而 保证了共模电压 Vcm 在输入回路中产生电流可 忽略，从而大大提高了共模抑制比。
隔离放大器的使用场合
信号回路具有很大的共模电压 （数百伏 以至数千伏）； 信号回路与测试系统之间不易共地； 强干扰、强辐射； 生物仪器
隔离放大器的主要技术指标
非线性度 最大安全差动输入 共模抑制比 漏电流 输入噪声 隔离电源
1、非线性度
定义为实际传输特性与最佳直线的最大偏差。
有瞬态高压的信号源时，该参数很重要。
3、共模抑制比
分两种：(1)为输入端到护卫端的共模抑制比
CMRRIN，(2)输入端到输出端的共模抑制比
CMRRIO
隔离放大器的共模误差为CMRRIN和CMRRIO 所造成的误差之和。
4、漏电流
定义为市电加在输出端与系统地（输出地）
之间时，在输入端的最大电流。（在生物 医学、医疗设备应用时需要注意）
隔离放大器
在某些情况下，输入电路与输出电路之 间以及放大电路与电源电路之间不能有 直接的电路连接，信号的耦合以及电源 电能的传递要靠磁路或光路来实现。 放大器内部采取这种隔离措施的就叫隔 离放大器。 隔离放大器不仅具有通用运放的性能， 且输入公共地和输出公共地之间有良好 的绝缘性能
隔离放大器的符号
5、输入噪声
隔离放大器内部噪声折算到输入端的总
噪声
6、隔离电源
隔离放大器可向外部电路提供的、与供
电电源完全隔离的电源。一般为正负双 电源。
隔离放大器的基本原理
隔离放大器由输入放大器、信号耦合器
件、输出放大器以及隔离电源等部分组 合。
一.组成
耦合
输入
调制
交流
解调
输出
V0
振荡器 DC 隔离电源 电源
用这些电阻使输入失调减到最小
说明
电路中CMOS开关电源、驱动电路电源都采用 浮地式。 逻辑控制信号经光电耦合器加到驱动电路输 入端，这样，驱动电路与模拟开关也被隔离 浮空。 由于光电耦合器件和隔离变压器的抗高压性 能都在千伏以上，所以这种电桥测量电路可 以在数百伏高压电位条件下正常工作。