隔离放大器ad210的应用

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1、隔离放大器AD210的应用隔离放大器在军用电子系统中的选择与应用admin发表于2008-12-2011:20

2、阅读218摘　要：依据不同的传输原理对一些信号隔离传输中常用的集成电路进行分类和分析，总结了采用不同原理工作的电路的主要特点，给使用隔离电路的用户提供选择参考。关键词：耦合传输；隔离放大；集成电路；应用１　引言在军用电子系统和航空航天电子设备中，尤其是一些应用环境比较恶劣的场合，ＴＬＰ６２１、６Ｎ１４０、ＩＳＯ１２４、ＡＤ２１０等型号的电路和其他一些功能相同的电路得到广泛的应用，这些电

3、路的尺寸、性能、封装外形各具特色，用法也互不相同，但功能和应用的目的却大体相同，它们都用作信号隔离电路。因为它们采用集成元件封装，称作隔离放大器，作为信号传输时对干扰信号的隔离。隔离电路实现了一种特殊的信号传输方法，它的主要作用是在不影响信号传输的情况下，把相互关联的两部分电路用合适的电子元件隔开，使两部分电路之间没有电气连接，通过选用合适的隔离器件，可以达到传输信号，抑制干扰，保护电路的目的。当一个系统要求目标（本身）电路不对其他的电路产生影响，或／和其他电路不能对目标电路产生影响时，常常要求

4、在两部分电路之间无电气连接，以避免彼此间的相互干扰，如开关量和模拟量的传输，当弱信号的控制系统（如数字计算机）控制强电系统（如伺服电机）时，不但要进行信号传输，也要防止强电系统故障对弱电系统造成损害，常常也要在两部分电路的接口之间加入隔离电路，实现局部电路的保护功能。２　隔离电路的分类根据不同的信号特性、不同的设计要求、不同的应用环境及印制板空间的限制等因素，对隔离电路的选择有一些特殊的要求。依据所需传输信号的类型，可把隔离放大器分为两类：模拟信号隔离电路和数字信号隔离电路。模拟信号隔离电路主要

5、用于传输对电压／电流量值变化比较敏感的模拟信号，如温度传感器的电压信号和过程控制中的一些信号等；数字隔离电路用于传输数字信号、开关量等电平信号，如数字式角度变送器的角位移信号。模拟隔离放大器的生产厂家较少，且产品种类较少。主要有美国ＢＢ（ＢＵＲＮ－ＢＲＯＷＮ）公司、ＡＤ（ＡＮＡＬＯＧＤＥＶＩＣＥ）公司及ＨＰ（惠普）公司。ＢＢ公司的隔离放大器按照隔离原理分为两种：一种是采用变压器进行信号隔离传输的模拟隔离放大器，ＢＢ公司有小部分产品使用这种传输原理工作；另一种是采用电容耦合方式进行信号隔离传输的模

6、拟隔离放大器，ＢＢ公司的大部分模拟隔离放大器都使用这种传输原理工作；ＡＤ公司的隔离放大器全部采用变压器隔离技术的工作原理；ＨＰ公司的隔离放大器全部采用光电隔离技术，用红外线进行信号的隔离传输。数字式隔离电路主要用于数字信号和开关量信号的传输。如果系统要求数字信号传输中要进行电气隔离，信号的输出／输入之间没有电气连接或为防止其他电路的噪声通过电源、地线或者信号线窜入本电路而影响本电路的工作，这时应该用数字式隔离电路将相互关联的两个系统隔开以免造成彼此间的影响。数字式隔离电路的生产厂家很多，如日本的

7、东芝公司、美国的ＴＩ公司、ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司和ＨＰ公司等。其中，应用比较广泛的是东芝和惠普的产品。依照数字式隔离电路的生产工艺、电气结构和传输原理，数字式隔离电路主要是采用光传输原理进行信号传输的光电隔离器，这种隔离电路通称为光电耦合器。产品有民用、工业控制、军用、航空航天等多个级别供用户选用。３　模拟隔离放大器３．１　ＡＤ公司的隔离放大器ＡＤ公司的模拟隔离放大器产品分为商业级（民用）及工业级两种，它们采用变压器耦合的信号传输技术，信号的传输介质是磁场，产品主要有ＡＤ２０２／ＡＤ２０３／ＡＤ２

8、０４／ＡＤ２０８／ＡＤ２１０／ＡＤ２１５等系列。按照结构来分，有双口隔离放大器和三口隔离放大器。以ＡＤ２１０为例，它采用输入、输出、电源三口隔离技术，即由外部给电源口供电，通过内部变压器给输入端及输出端电路提供工作电源，首先切断了输入端和输出端的电源联系。不过，输入端／输出端的电源只能提供５ｍＡ的负载能力。输入信号经过ＡＤ２１０内部输入端的前置放大器（增益为１～１００）放大后，进入内部调制器进行调制，调制后的信号通过变压器耦合传输到输出边，经解调器解调后放大输出。ＡＤ２１０隔离放大器的输入阻抗高

9、达１０１２Ω，可由很弱的信号驱动。隔离电压为有效值２５００Ｖ，输入／输出信号带宽为２０ｋＨｚ，其原理框图如图１所示。由于这种隔离器内部在信号传输过程中采用了调制解调技术，解调后的信号虽然经过滤波，但调制波不能完全滤除干净，所以输出信号中有１０ｍＶ（峰－峰值）的纹波。另外，此电路的体积较大，选择时需予以注意。３．２　ＢＢ公司的隔离放大器（电容耦合传输的隔离放大器）ＢＢ公司的隔离放大器种类较多，主要有ＩＳＯ１００／１０２／１２０／１２２／１２４／１３０／１６４／１６５／１６６／１７４／１７５／１７６