Izoliacijos stiprintuvo veikimas ir jo taikymas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Izoliacija stiprintuvas arba vienybės stiprinimo stiprintuvas suteikia izoliaciją nuo vienos grandinės dalies iki kitos. Taigi, grandinėje negalima maitinti, naudoti ir švaistyti energijos. Pagrindinė šio stiprintuvo funkcija yra padidinti signalą. Tas pats įvesties signalas op-amp yra tiksliai perduodamas iš op-amp kaip išėjimo signalą. Šie stiprintuvai naudojami siekiant užtikrinti elektros apsaugą ir izoliaciją. Šie stiprintuvai apsaugo pacientus nuo srovės nutekėjimo. Jie sugadina elektrinio signalo ominį tęstinumą tarp įvesties ir išvesties, o tiek įvesties, tiek išvesties tiekimas gali būti izoliuotas. Taigi, žemo lygio signalus galima sustiprinti.

Kas yra izoliacijos stiprintuvas?

Izoliacinį stiprintuvą galima apibrėžti kaip stiprintuvą, neturintį laidaus kontakto tarp įvesties ir išvesties sekcijų. Taigi šis stiprintuvas suteikia ominę izoliaciją tarp stiprintuvo i / p & o / p gnybtų. Ši izoliacija turi turėti mažesnį nuotėkį ir didelę dielektrinio gedimo įtampą. Tipinės rezistoriaus ir kondensatoriaus vertės tarp įėjimo ir išvesties gnybtų yra rezistorius, turintis 10 terų omų, o kondensatorius - 10 pikofaradų.




izoliacija-stiprintuvas

izoliacija-stiprintuvas

Šie stiprintuvai dažnai naudojami, kai tarp įėjimo ir išvesties pusės yra labai didžiuliai bendro režimo įtampos skirtumai. Šiame stiprintuve ominės grandinės nėra nuo įėjimo į išvestį.



Izoliacijos stiprintuvo projektavimo metodai

Izoliaciniuose stiprintuvuose naudojami trys projektavimo metodai, kurie apima:

  • Transformatoriaus izoliacija
  • Optinis izoliavimas
  • Talpinė izoliacija

1). Transformatoriaus izoliacija

Šio tipo izoliacijai naudojami du signalai, tokie kaip PWM arba moduliuojamas dažnis. Viduje šis stiprintuvas turi 20 KHz osciliatorių, lygintuvą, filtrą ir transformatorių, kuris tiekia maitinimą kiekvienam izoliuotam etapui.


  • Lygintuvas naudojamas kaip įėjimas į pagrindinį op-amp.
  • Transformatorius susieja tiekimą.
  • Osciliatorius naudojamas kaip įvestis į antrinį op-amp.
  • LPF naudojamas kito dažnio komponentams pašalinti.

Transformatorių izoliacijos privalumai daugiausia yra didelis CMRR, tiesiškumas ir tikslumas.

Transformatorių izoliacijos taikymo sritys daugiausia yra medicinos, branduolinės ir pramoninės.

2). Optinis izoliavimas

Šioje izoliacijoje l signalą galima pakeisti iš biologinio į šviesos signalą LED tolesniam procesui. Šiuo atveju paciento grandinė yra įvesties grandinė, o išėjimo grandinę gali suformuoti fototransistorius. Šios grandinės valdomos naudojant akumuliatorių. I / p grandinė pakeičia signalą į šviesą, o o / p grandinė vėl pakeičia šviesą į signalą.

Optinės izoliacijos privalumai daugiausia apima

  • Tai naudojant galime gauti amplitudę ir pradinį dažnį.
  • Jis jungiasi optiškai, nereikia moduliatoriaus, kitaip demoduliatoriaus.
  • Tai pagerina paciento saugumą.

Transformatorių izoliavimo programos daugiausia apima procesų kontrolę pramonės šakose, duomenų rinkimą, biomedicinos matavimus, paciento stebėjimą, sąsajos elementą, bandymo įrangą, kontrolę. SCR ir kt.

3). Talpinė izoliacija

  • Jis naudoja dažnio moduliavimą ir įėjimo įtampos skaitmeninį kodavimą.
  • Įėjimo įtampa gali būti pakeista į santykinį įkrovimą per įjungtą kondensatorių.
  • Tai apima tokias grandines kaip moduliatorius, taip pat demoduliatorių.
  • Signalai siunčiami per diferencialinę talpinę barjerą.
  • Abi pusės pateikiamos atskirai.

Talpinės izoliacijos privalumai daugiausia apima

  • Ši izoliacija gali būti naudojama pulsacijos triukšmams pašalinti
  • Jie naudojami analoginėms sistemoms
  • Tai apima tiesiškumą ir didelio pelno stabilumą.
  • Tai suteikia didelį atsparumą magnetiniams triukšmams
  • Tai naudojant galima išvengti triukšmo.

Talpinės izoliacijos programos apima duomenų kaupimą, sąsajos elementą, paciento stebėjimą, EEG ir EKG.

funkcijos

Pagrindiniai izoliacijos stiprintuvo bruožai daugiausia apima šiuos dalykus.

  • Įtampos tiekimas
  • Srovės tiekimas
  • Darbinė temperatūra

Stiprintuvų įtampos tiekimas daugiausia susijęs su įtampos šaltinio diapazonu. Srovės tiekimas yra srovės kiekis, paimtas iš šaltinio maitinimo šaltinis nes jis yra susijęs su stiprintuvu. Darbinė stiprintuvo temperatūra yra tam tikra aplinkos temperatūros vertė.

Šie stiprintuvai naudoja skirtingus metodus, kad sumažintų iškraipymus ir didžiulį signalo netiesiškumą, pavyzdžiui, naudojant LOC (linijinį optronas ), kad sustiprintumėte stiprintuvo tiesiškumą tiksliai signalo diapazone. Šiame LOC yra įvesties šviesos diodas, prijungtas prie 2 fotodiodų. Šie fotodiodai maitina įvesties ir išvesties grandines.

Projektuojant šį stiprintuvą yra pagrindinė užduotis sumažinti signalo dreifą, o izoliacinis stiprintuvas dažnai įkaista per visą darbą, tada srovės tiekimas su grandine sumažės. Šie stiprintuvai paprastai vertinami pagal dydį, našumą ir kainą, o techniniai poreikiai yra signalo stabilumas, tiesiškumas ir aukšto dažnio atsakas. Kuriant šį stiprintuvą, pagrindiniai rūpesčiai yra gedimo įtampa ir nuotėkio valdymas.

Kaip pasiekti izoliaciją?

Kai op-amp stiprintuvo įėjimo varža yra labai didelė, gali atsirasti izoliacija. Kadangi šioje grandinėje yra didelė įėjimo varža, tada iš stiprintuvo grandinės galima paimti minutinę srovę. Pagal Ohmo įstatymas , kai varža didelė, tada srovė bus mažiau paimta iš maitinimo šaltinio.

izoliacija-stiprintuvas-grandinė-diagrama

izoliacija-stiprintuvas-grandinė-diagrama

Todėl op-amp iš energijos šaltinio negauna reikšmingo srovės kiekio. Taigi praktiškai nėra srovės, kuri bus perkelta iš vienos grandinės į kitą. Todėl šis stiprintuvas veikia kaip izoliacinis įtaisas.

Kai op-amperio įėjimo varža yra maža, jis pritraukia didžiulį srovės kiekį. Ohmo įstatymas teigia, kad jei apkrovos varža turi mažesnį pasipriešinimą, tai ji iš energijos šaltinio pritraukia didžiulę srovę, kad būtų galima sukelti didelius trikdžius, ir tai yra visiškai priešinga izoliacijai. Čia izoliacijos stiprintuvas veikia kaip buferis ir jie nesustiprina signalų, nors suteikia galimybę izoliuoti grandinių padalijimus.

Izoliacijos stiprintuvo programos

Šie stiprintuvai paprastai naudojami tokiose srityse kaip signalo kondicionavimas. Tam gali būti naudojami skirtingi bipoliniai, CMOS ir papildomi bipoliniai stiprintuvai, įskaitant skaldytuvą, izoliaciją, instrumentinius stiprintuvus.

Keli prietaisai veikia naudojant mažos galios šaltinius, kitaip baterijas. Išskirtinio stiprintuvo pasirinkimas įvairioms programoms daugiausia priklauso nuo stiprintuvo maitinimo įtampos charakteristikų.

Taigi, viskas apie tai Izoliacijos stiprintuvai kuris gali būti naudojamas izoliuoti signalus, tokius kaip įvestis ir išvestis elektriniu būdu su indukcinėmis movomis. Šie stiprintuvai apsaugo elektriniai ir elektroniniai komponentai nuo viršįtampių įvairiose programose, naudojant daugybę kanalų. Štai jums klausimas, koks šio stiprintuvo pritaikymas medicinos prietaisuose?