ISO系列直流电流隔离放大器
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。
常用运放完美参数
MA327 高精度运算放大器
增益带宽积GB=30MHz；转换速率15V/μs；噪声2.5nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；温度漂移0.5μV/℃；±40V偏置电流25μA；转换速率200V/μs；噪声14nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；消耗电流380μA；±20V电源。
LT1055 高速JFET输入运算放大器
输入失调电压50μV；温度漂移1.2μV/℃；偏置电流10pA；增益带宽5MHz；转换速率13V/μs；噪声14nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；消耗电流2.8m A；±20V电源；差模输入电压±40V；共模输入电压±20V。
LM709 通用运算放大器
输入失调电压600μV；温度漂移1.8μV/℃；偏置电流100nA；消耗电流2.3mA；±18V电源；差模输出电源±5V，共模输出电源±10V，类似型号：MC1709、μA709、CF709。
LM7121 电压反馈放大器
或5.0～36V电源；单位增益带宽175MHz；带宽235MHz；电源电流为5.3mA。转换速率1300V/μs；输入失调电压0.9mV；输入偏置电流5.2μA；共模输入电阻10MΩ；差模输入电阻3.4MΩ；-PSRR=81dB ,CMRR=93dB； +PSRR=86dB。
LM386 音频功率放大器
工作电压范围4~12V或5～18V；静态电流4mA；电压增益20～200；基准接地输入；低失真。
LM387/ LM387A 前置放大器
工作电压范围9~30V (LM387)或9～40V(LM387A)；输入噪声为0.8mV (LM387)、0.65mV (LM387A)；开环增益104dB；电源抑制比110dB；输入电压摆幅（VCC-2VP-P）；单位增益带宽为15MHz；功率带宽为75kHZ，20Vpp。
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。
4-20mA电流与0-5V电压信号的隔离及变换
4-20mA电流与0-5V电压信号的隔离及变换模拟信号隔离放大器技术应用关键词：模拟信号:0-10mA/0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V/0-±5V/1-5V等输入与输出之间的隔离及变换。
说明：ISO系列隔离放大器是一种将模拟信号按比例进行隔离和转换的混合集成电路（IC），它分为有源（含辅助电源）型和无源型两大类。
无源型IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等，很小的输入等效电阻，使该IC的输入电压达到超宽范围（7.5—32V），以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。
内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVAC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。
ISO 4-20mA 系列产品使用非常方便无需外接任何元件即可实现4-20mA电流环隔离或信号一进二出、二进二出等变换功能。
有源型IC是在同一芯片上集成了一个高隔离的DC/DC电源及高性能线性光电耦合器的混合集成电路。
该芯片除了为内部放大电路供电外，还可以向外部（信号输入与输出端）提供两组隔离的正、负直流电源和两组的5VDC稳压基准源，专供外部电路扩展用，如电桥电路、小信号前置放大电路等用户专用电路。
该系列产品具有宽信号带宽20KHZ，可对0~±10VDC双向直流信号或0~5VAC的交流信号进行隔离、调理和变换。
该IC体积很小，使用非常方便，只需很少外部元件即可实现模拟信号的（I/I I/V V/I V/V）隔离及变换功能。
主要应用领域：模拟信号数据采集，隔离传输及供电，工业现场信号隔离传输及变换，地线干扰抑制，信号远程无失真传输，仪器仪表与传感器信号的隔离变换。
电力设备及医疗仪器安全隔离栅。
产品体系：ISO 4-20mA 系列———两线无源4-20mA信号隔离调理ICISO-Ax-Px-Ox系列———直流电流信号（I/V I/I）隔离放大器ICISO-Ux-Px-Ox系列———直流电压信号（V/I V/V）隔离放大器ICISO1001 /1002 系列———直流双向或交流信号隔离放大器IC产品特性：精度等级：0.1级、0.2级、0.5级全量程范围内极高的线性度(非线性度<0.2%)国标标准信号: 0-10mA/0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V/0-±5V/1-5V输入/输出。
放大器常用芯片
放大器常用芯片ISO106高压，隔离缓冲放大器ISO106同ISO102性能基本相同，主要区别要以下两点：①ISO106的连续隔离电压3500；②ISO106封装为40引脚DIP组件；主要引脚定义可参看ISO102。
LF147/347四JFET输入运算放大器输入失调电压1mV（LF147）、5mV（LF347）；温度漂移10μV/℃；偏置电流50pA增益带宽4MHz；转换速率13V/μs；噪声20nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；消耗电流7.2mA。
±22V电源（LF147）、±18V电源（LF347）；差模输入电压±38V（LF147）、±30V（LF347）；共模输入电压±19V（LF147）、±15V（LF347）；功耗500mW。
LF155/255/355JFET输入运算放大器输入失调电压1mV（LF155/355）、3mV（LF255）；温度漂移3μV/℃（LF155/355）、5μV/℃（LF255）；偏置电流30pA增益带宽GB=2.5MHz；转换速率5V/μs；噪声20nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；消耗电流2mA。
±40V电源（LF155/255）、±30V电源（LF355）；共模输入电压±20V（LF155/255）、±16V（LF355）；输入阻抗10＾12Ω共模抑制比100dB；电压增益106dB。
LF353双JFET输入运算放大器输入失调电压5mV；温度漂移10μV/℃；偏置电流50pA；增益带宽GB=4MHz；转换速率13V/μs；噪声16nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；消耗电流1.8mA。
±18V电源；差模输入电压±30V；共模输入电压±15V；功耗500mW。
LF411/411A低失调、低漂移、JFET输朐怂惴糯笃?br> 输入失调电压800μV （LF411）、300μV（LF411A）；温度漂移7μV/℃；偏置电流50pA；增益带宽GB=4MHz；转换速率15V/μs；噪声23nV/(Hz^1/2)(1kHZ)；消耗电流1.8mA。
电子设计竞赛需准备的主要集成芯片
电子设计竞赛需准备的主要器件一、放大电路类1、集成运算放大器类（1）通用运算放大器LM741、LM1458、LM324、OP07（精密/低噪声运算放大器）（2）优值运算放大器TL080、TL082、TL084（3）宽带/高速运算放大器OP147（4）低压满幅运算放大器SGM321、SGM322|、SGM324（5）仪表放大器AD624、PGA206/207、INA121、LT1102、2、差分放大器AD8132、AD83513、隔离放大器电路ISO120/121、AD2154、可编程增益放大器AD603、VCA26125、采样/保持电路AD783、SHC5320、MAX51656、宽带放大器设计所需器件RF3377、ABA52563、OPA642、TLV5618（D/A）、2M3004MSC、2M3006MSC、AD6377、高效音频功率放大器所需器件LM4766、LM311（高速精密电压比较器）、TLC4502（运算放大器）、2SA8050、2SA8550、IRFD9120、IRFD120、NE5532、LM5532、LM393、CD7666GP（电平指示驱动电路）8、测量放大器设计所需器件OP077、AD7520（D/A）、OP079、实用低频功率放大器设计所需器件NE5532、u PC1228H、NE5534、TN9NP10（大功率配对管模块TN9NP10）LM1875、u PC1188H、HA1397、LF357、9014、9012、9013、9018二、信号源类1、乘法器AD835、MC1495、2、V/F和F/V变换电路VFC121、AD6503、数字电位器X9541、MAX5494～MAX54994、正弦信号发生器设计所需器件AD8320、AD9852（正弦波发生器）、50MHZ晶振、74HC573、74HC14、MAX038、MC145151、MAX412、MAX7547、2N3904、2N3906、MAX427、晶振8.192MhzAD9851、AD98565、波形发生器设计所需器件74HC04、CD4060、32.768KHz晶振、CD4046、82C54（可编程计数器）、CC4040（地址计数器）IDT7132（RAM）、TLC7254（D/A）、DAC0832、LF351、AD817、X5043/456、实用信号源设计所需器件36MHz晶振、MC12022、MC145152、DAC0808（D/A）、DAC0832、LM311、CD4051、NE5532、11.0592MHz三、电源类1、开关电源电路设计所需器件TOP242P～TOP244P、TOP242G～TOP244G、TOP242R～TOP250R、TOP242Y～TOP250Y、TOP242F～TOP250F、TEA152X2、DC/DC变换电路MC34063、TL497A、MAX756/MAX757、MAX649/MAX651/MAX6523、恒流源电路设计LM134/234/334、4、三相正弦波变频电源设计所需器件BUP304、EXB841、U8100（快速恢复二极管）、TLP521（光电耦合器）、2SK1358、IR2111、AD637、AD548JN、TL431（三端可调分流基准源）5、数控直流电流源设计所需器件IRF5210（P沟道MOS管）、SG3525（PWM芯片）、HCNR200（线性光电耦合器）、ADS7841（A/D）、DAC7512（D/A）、AD5846、直流稳定电源设计所需器件TL494、TIP32A（大功率开关管）、MR850（二极管）、TL431（稳压管，2.5V）、MJE3055（达林顿管）、LM324、LM317K。
ISO系列真有效值信号隔离放大器
16 ADJ 15 ADJ 14 GND2 13 VOUT
有源 差动 差动 输入端 辅助
低使能 输入端 输入端 电源 电源
输入端
负端 负端
辅助 信号隔 信号隔 增益 固定 平均值 平均值 电源 离输出 离输出 电阻 脚位 电容 电容 正端 正端 负端 调节端 空脚 负端 正端
__
IN1 IN2 GND1 GND VD VOUT GND2 ADJ NC CAV- CAV+
YUAN
技术参数：
参数名称
隔离电压
输入信号
最小 RMS 输入 共模抑制比（CMRRI） 增益
增益温漂
非线性度
输入失调电压
输入阻抗（差动）
输入阻抗（共模）
信号输出
频率响应
负载能力
信号输出纹波
信号电压温漂
辅助电源
电压 电流
工作环境温度
贮存温度
测试条件 AC / 50Hz / 1min
50kΩ电位器调节
YUAN
ISO Seres RMS Isolated Amplifier
ISO 系列 真有效值（RMS）信号隔离放大器
产品特点：
● 0~200mV 交直流小信号隔离放大及变换 ● 信号宽范围带宽输入：0~1KHz ● 全量程内极高的线性度（非线性度<0.2%） ● 信号输入 / 输出 / 辅助电源：1500VAC 三隔离 ● 辅助电源：采用 12VDC 或 24VDC 单电源供电 ● 精度等级：0.1 0.2 级 ● 超小体积、标准 DIP 24PIN 符合 UL94V-0 阻燃封装 ● 工业级温度范围: -45~+85 ℃
波峰因数: Kp = Up / Urms
波形因数: Kf = Urms / U
ISO 系列 热电阻信号隔离变送器
图 4 一路热电阻信号输入两路电压信号输出(SIP)
1、 将产品按照应用图接好线，或者将产品安装到已经设计好的线路板上。 2、 根据辅助电源的值，连接好电源；安装好调节电位器；输出接到万用表。 3、 根据输入的温度范围查分度表得出对应的电阻值范围 Rlow~Rhigh。 4、 接通电源，开机 15 分钟。 5、 将电阻箱的阻值调到等于 Rlow 的值，调节零点电位器，使输出为零点的对应输出值（例如 4mA）。 6、 将电阻箱的阻值调到等于 Rhigh 的值，调节幅值电位器，使输出为满度的对应输出值（例如 20mA）。 7、 重复 5、6 步骤几次，提高输出精度。 8、 校准完成。
图１ ISO Z-W 系列隔离变送器原理框图
Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd.
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SUNYUAN SZ
ISO Series Analog signal Isolation Transmitter
最大工作范围：如果超过范围，可能会造成产品永久性损坏。
Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd.
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SUNYUAN SZ
SIP 12Pin 引脚功能描述：
1、SIP 12Pin 电压输出型引脚定义
热电 阻输 入A 端
热电 阻输 入B 端
热电阻输 入 B 端及 增益调节
2端
零点调 节1端
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Shenzhen Sunyuan Technology CO., Ltd. ISO-AMP I/U Converter
ISO 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 Ω
A3：4-20mA 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: 0-10V
O6: 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。