模拟信号隔离选型指南

模拟信号隔离选型指南

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,光纤隔离等。

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。原理框图如下：