3 种高速数字电路隔离技术
数字隔离技术
数字隔离技术与电平转换
Digital Isolation Technology and Electrical Level Shift
2) 3.3VCMOS可以直接驱动5V的TTL电路
3) 74系列简介：74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列 中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC， 74HCT这三种，这三种系列在电平方面的区别如下：74LS：TTL电平， 74HC：COMS 电平，74HCT：TTL电平和COMS电平 5 4
5 4
利用6N137的OC输出特性做5-3.3V电平转换
数字隔离技术概述 数字隔离技术分类
电平转换技术
5 4
小结 测试与结果ห้องสมุดไป่ตู้
电平转换的连接方法
5 4
开关量检测
5 4
谢谢！
5 4
讲授人： 江文亮 080312010024 2014.20.27
主要内容
1
数字隔离技术概述 数字隔离技术分类 数字隔离实例 电平标准介绍
2
3
4
5 4
电平转换技术 测试与结果
一、数字隔离技术概述
数字隔离技术常用于工业网络环境的现场总线、 数字隔离技术概述 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。数字隔离电路主要用于 数字信号和开关量信号的传输。使用隔离电路的一 个首要原因是为了消除噪声。另一个重要原因是保 护器件(或人)免受高电压的危害。 电磁兼容性（EMC）：设备或者系统在其电磁环 境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不 能承受的电磁干扰的能力。 5 4
解读高速数字电路中电子隔离应用技巧
解读高速数字电路中电子隔离应用技巧
概要
本应用报告概述了高速数字电路中电子隔离的必要性、实施以及特性，讨论了在一个隔离层上进行光、磁(电感)和电气(电容)信号传输的优点和缺点，并对ISO72x 系列数字隔离器中使用的电容耦合技术作了特别的重点阐述。
1. 引言
隔离就是将一部分与其他部分中的非理想影响分离开来。
在电子电路中，电介质通过阻断直流电(DC)实现电路隔离。
那么被隔离的电路如何在一个更大的电气系统中运行呢？这个问题的答案便是本应用报告的主题。
随着德州仪器(TI)和其他供应商推出的产品数量不断增加，隔离信号的传输选项也随之增加，从而使设计人员在产品选择上变得更加复杂。
本报告阐述了隔离器的重要特性，并说明了各产品之间的差异和相似之处。
在对电路隔离的必要性进行回顾之后，我们对电介质信号传输的三种方法以及模拟对数字隔离器进行了讨论，并对每一类型数字隔离器的实例进行了描述和对比。
2. 电路隔离的必要性
隔离电路的主要原因是保护电路不受危险电压和电流的损坏。
在图1 的医疗应用实例中，即使是小量的AC 电流也有可能造成致命的伤害，因此需要采用一个隔离层来保护病人。
隔离还可对敏感电路进行保护，使其免于受到工业应用中出现的高压损坏。
图2 的工业实例仅为一个高压测量法。
将传感器与实际高压相隔离使得对低压电路的测量成为可能。
图1：电源和病人之间可能的电路通路。
3. 电路隔离器。
隔离技术的分类
隔离技术的分类当前有3种通常的隔离技术：光电隔离、变压器隔离(电感隔离)、电容隔离。
此外，还有ADI公司的一项专利隔离技术，即磁耦(iCoupler)隔离技术。
其中，光电隔离、电容隔离、磁耦隔离都属于数字隔离，而电感隔离通常仅用于电源或模拟隔离器，而非数字隔离器件。
光耦合技术是在透明绝缘隔离层(例如空气间隙)上的光传输，完成了电一光电的转换，从而起到输入、输出隔离的作用。
光耦合技术的主要优点是，光对外部电子或磁场内在的抗干扰性强，而且光耦合技术允许使用恒定信息传输。
光耦合器的不足之处主要体现在速度限制、功耗以及LED老化上。
变压器隔离使用变压器线圈来使传输信息通过隔离层，隔离前端的电流变化通过线圈引起隔离另一侧的电流变化。
Ac信号(例如以太网)的隔离非常适合于变压器耦合。
变压器隔离的优点是速度高，而且可以给隔离端供电；缺点是易受外部磁场(噪声)的干扰且变压器的体积比较大。
电容耦合使用不断变化的电场来通过隔离层实现信息传输。
电容器极板之间的材料是电介质绝缘体，即隔离层。
电容隔离层的优势是效率高，无论在体积、能量转换还是在抗磁场干扰方面均如此。
与变压器不同的是，电容耦合的缺点在于无差分信号，并且噪声与信号共用同一条传输通道。
这就要求信号频率应远高于可能出现的噪声频率，以便使隔离层电容对信号呈现低阻抗，而对噪声呈现高阻抗。
如同电感耦合一样，电容耦合也存在带宽限制。
磁耦隔离技术是ADI公司的一项专利隔离技术，它是一种基于芯片尺寸的变压器，而非传统的基于光电耦合器所采用的发光二极管(LED)与光敏三极管结合。
采用iCoupler技术的数字隔离器利用平面磁场专利隔离技术，并采用iCoupler变压器专利技术集成变压器驱动和接收电路，同时不再需要驱动LED的外部电路，具有低功耗、高集成度等特点。
谈电子电气设备的电路隔离技术
谈电子电气设备的电路隔离技术电路隔离的主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果，使电子电气设备符合电磁兼容性的要求。
电路隔离主要有：模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。
所使用的隔离方法有：变压器隔离法、脉冲变压器隔离法、继电器隔离法、光电耦合器隔离法、直流电压隔离法、线性隔离放大器隔离法、光纤隔离法、A/D转换器隔离法等等。
下文就模拟电路的隔离和数字电路隔离技术的相关内容进行简要分析。
标签：电子电气；设备；电路隔离技术1、电子电气设备隔离技术概述电子电气设备隔离技术主要分为两种，一种是模拟电路隔离技术，另一种是数字电路隔离技术。
这些技术可以有效提高其运行成效，并帮助达到预期的隔离目的。
两者的使用，能够有效增强噪音干扰隔离效果，并减少对于电子电气设备的影响。
1.1数字电路隔离技术的概念数字电路隔离技术主要就是利用广电耦合、继电器、光纤等隔离方式，发挥其相应的作用，技术人员要利用数字量输入隔离的方式，对广电耦合器进行全面的隔离，从而提升继电器隔离的工作质量。
1.2模拟电路隔离技术概念应用该类隔离技术，需要对传输通道进行分析，逐渐提升传输通道的精确度，在其性能与发展存在矛盾的时候，就要进行分析，并且科学选择隔离元器件，同时还要全面考虑传输通道的运行成效。
传统的隔离元器件难以满足其低造价的使用需求，因此，企业需要科学应用模拟电路的隔离方式，利用互感器隔离技术、直流电压隔离技术、线性隔离技术等，对其进行全面处理。
企业在应用模拟电路与数字电路隔离技术的过程中，需要重视模拟与数字转换装置的设置，对于运行质量要求较高的电路而言，需要重视装置两端隔离元器件的质量，逐渐提升其运行可靠性，以达到预期的隔离目的。
2、模拟电路的隔离一套控制装置或者一台电子电气设备，通常包括供电系统、、模拟信号控制系统模拟信号测量系统。
而供电系统又可分为交流供电系统和直流供电系统，交流供电系统主要采用变压器隔离，直流供電系统主要采用的是直流电压隔离器隔离。
电子电气设备的电路隔离技术
电子电气设备的电路隔离技术1 引言电路隔离的主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。
在采用了电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。
电路隔离主要有：模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。
所使用的隔离方法有：变压器隔离法、脉冲变压器隔离法、继电器隔离法、光电耦合器隔离法、直流电压隔离法、线性隔离放大器隔离法、光纤隔离法、A/D 转换器隔离法等。
数字电路的隔离主要有：脉冲变压器隔离、继电器隔离、光电耦合器隔离、光纤隔离等。
其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器隔离、光电耦合器隔离；而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、继电器隔离、高频变压器隔离（个别情况下采用）。
模拟电路的隔离比较复杂，主要取决于对传输通道的精度要求，对精度要求越高，其通道的成本也就越高；然而，当性能的要求上升为主要矛盾时，应当以性能为主选择隔离元器件，把成本放在第二位；反之，应当从价格的角度出发选择隔离元器件。
模拟电路的隔离主要采用变压器隔离、互感器隔离、直流电压隔离器隔离、线性隔离放大器隔离。
模拟电路与数字电路之间的隔离主要采用模/数转换装置；对于要求较高的电路，除采用模/数转换装置外，还应在模/数转换装置的两端分别加入模拟隔离元器件和数字隔离元器件。
2 模拟电路的隔离一套控制装置或者一台电子电气设备，通常包含供电系统，模拟信号测量系统，模拟信号控制系统。
而供电系统又可分为交流供电系统和直流供电系统，交流供电系统主要采用变压器隔离，直流供电系统主要采用直流电压隔离器隔离。
模拟信号测量系统相对来说比较复杂，既要考虑其精度，频带宽度的因素，又要考虑其价格因素；对于高电压、大电流信号，一般采用互感器（电压互感器、电流互感器）隔离法，近年来，又出现了霍尔变送器，这些元器件都是高电压、大电流信号测量常规使用的元器件；对于微电压、微电流信号，一般采用线性隔离放大器。
电路隔离方法与分类
电路隔离方法与分类电路隔离是指在电路中设置隔离元件，将电路中的各个部分隔离开来，以实现信号的隔离传输。
隔离电路在电子设备中具有重要的作用，不仅可以提高系统的安全可靠性，还可以有效地减少信号干扰和噪声。
1.输电线隔离：通过将电源线与信号线分开布置，在绝缘材料中设置绝缘距离，可以达到隔离传输的目的。
这种方法适用于传输距离较近、信号干扰较小的场合。
2.互感器隔离：互感器是一种通过磁场耦合来实现信号传输隔离的装置。
它由输入端和输出端的互感器组成，当输入端通过电流或电压改变时，会在输出端产生相应的信号，实现输入信号与输出信号之间的隔离传输。
3.光电隔离：光电隔离是一种通过光信号传输实现电路隔离的方法。
它主要由发光二极管、光电三极管、光电耦合器等光电器件组成，通过发光二极管将电信号转换成光信号，再通过光电耦合器将光信号转换回电信号，实现输入信号和输出信号之间的电隔离。
4.放大器隔离：放大器隔离是一种通过放大器将输入信号和输出信号进行隔离的方法。
它主要由输入端放大器、输出端放大器和隔离电源组成。
输入端放大器通过放大输入信号后输出给输出端放大器进行再放大，输出端放大器将信号输出给外部设备，实现输入信号和输出信号之间的电隔离。
5.变压器隔离：变压器是一种通过电磁感应原理实现电路隔离的装置。
它主要由输入绕组和输出绕组组成，输入绕组和输出绕组通过互相绝缘的铁芯进行耦合，从而实现隔离传输。
需要注意的是，以上隔离方法都有其适用的场合和限制条件。
在选择隔离方法时，需要考虑信号传输的距离、频率、幅值、精度要求等因素，以及系统的成本、稳定性和可靠性等因素。
总之，电路隔离是一种重要的电路设计技术，它可以提高系统的安全可靠性，减少信号干扰和噪声。
隔离方法的选择应根据具体的应用需求进行，以满足系统设计的要求。
高速光耦隔离pwm
高速光耦隔离pwm高速光耦隔离PWM是一种常见的电子电路设计中用于隔离输入和输出信号的技术。
在讨论高速光耦隔离PWM之前，首先需要了解光耦隔离和PWM技术的基本原理。
光耦隔离是一种利用光电器件传递信号的隔离技术，通过将输入信号转换为光信号，再将光信号转换回电信号的方式实现信号的隔离。
光耦隔离可以有效地隔离输入和输出信号，防止电路中的干扰和噪声传播，提高系统的稳定性和可靠性。
PWM（Pulse Width Modulation）是一种调制技术，通过改变信号的脉冲宽度来控制电路中的设备。
在PWM信号中，信号的占空比（即高电平时间与周期的比值）决定了输出信号的平均电压值，从而控制了输出设备的电压和功率。
将光耦隔离和PWM技术结合起来，可以实现对输入信号的隔离和调节，从而控制输出设备的电压和功率。
在高速光耦隔离PWM中，需要特别关注信号的传输速度和精度，以确保输出信号的稳定性和准确性。
在设计高速光耦隔离PWM电路时，需要考虑以下几个关键因素：1. 光耦隔离器件的选择：选择高速响应的光耦隔离器件，能够实现快速的信号传输，保证输出信号的实时性和准确性。
2. PWM信号的调节：根据输出设备的需求，调节PWM信号的占空比和频率，控制输出信号的电压和功率。
3. 电路的稳定性：保证电路的稳定性和可靠性，避免干扰和噪声对信号传输的影响，提高系统的性能。
4. 输出设备的保护：设计合适的保护电路，保护输出设备免受电压过载和电流过大的损坏，延长设备的使用寿命。
总的来说，高速光耦隔离PWM技术在电子电路设计中具有重要的应用意义，能够实现信号的隔离和调节，提高系统的稳定性和可靠性。
通过合理的电路设计和信号调节，可以实现高速的信号传输和精确的输出控制，满足不同应用场景的需求。
电子电气电路的隔离技术研究
电子电气电路的隔离技术研究隔离技术是电子电气电路中常用的一种技术，用于将不同电路之间的电气信号和功率进行隔离，以避免信号干扰和电流短路等问题。
隔离技术的研究对于提高电路的安全性、稳定性和可靠性具有重要意义。
本文将介绍电子电气电路隔离技术的基本原理和发展现状。
一、隔离技术的基本原理隔离是指将电路中的两个或多个部分物理地分离开来，并通过某种方式传递信号和功率。
常用的隔离技术包括电磁隔离、光隔离和磁隔离等。
这些隔离技术基本原理如下：1.电磁隔离：电磁隔离是利用磁性材料或电磁场的作用，在电路之间建立一个磁场屏障，阻隔电磁波的传播。
通过电感和磁性材料的组合可以实现信号的传输和功率的隔离。
主要应用于高频电路和电磁环境干扰较大的场合。
2.光隔离：光隔离是利用光学器件如光耦合器、光电隔离器等将电路之间的信号和功率进行光电转换。
通过光纤传输信号和功率可以实现高速、高精度的隔离效果。
主要应用于数据通信、工业自动化、医学设备等场合。
二、隔离技术的发展现状随着电子电气电路的广泛应用，对于隔离技术的需求不断增加。
目前，隔离技术已经在各个领域得到了广泛应用，如通信、电力、医疗、军事等。
以下是一些隔离技术的发展现状：1.高频隔离技术：随着无线通信和高速数据传输的发展，对于高频信号的隔离要求越来越高。
目前，高频隔离技术主要采用电磁隔离和光隔离的方式。
电磁隔离器件如电感、衰减器等的性能不断提高，光耦合器等光器件的传输速度和带宽也在不断增加。
2.高压隔离技术：在电力系统和工业设备中，经常需要对高压电源进行隔离，以保证设备的安全可靠运行。
目前，高压隔离技术主要采用磁隔离和电磁隔离的方式。
磁隔离器件如互感器、变压器等可以将高压和低压之间的信号和功率进行隔离，电磁隔离器件如继电器等可以实现高压电源和低压设备之间的电气隔离。
3.高温隔离技术：在工业高温环境中，电子电气电路需要对高温环境进行隔离，防止电路因高温而失效。
目前，高温隔离技术主要采用陶瓷材料和磁性材料的组合，如高温绝缘体、高温耐受磁体等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 种高速数字电路隔离技术
了解数字电路的隔离技术，对以后设计有很好的帮助，下面大家一起来看看。
ADI 的全集成式RS-485 系统隔离解决方案
iCoupler 技术一直引领全球隔离技术的发展，提供了隔离与创新特性，采用单封装，是业界种类最齐全的隔离器产品，包括标准数字隔离器、采用isoPower 的数字隔离器、集成PWM 控制器和变压器驱动器的数字隔离器、USB 2.0 兼容型隔离器、隔离式门驱动器、隔离式I²C 数字隔离器、隔离式RS-485 收
解析电磁兼容中的隔离技术
电力电子设备包括两部分，即变换部分与控制部分。
前者属于功率流强电范畴，后者属于信息流弱电范畴。
一般情况下前者是主电磁干扰源，后者是被干扰对象。
为了使电力电子设备可靠地运行，除了解决变换部分与控制部分之间的电气隔离外，还要解决控制部分的抗电磁干扰的问题，特别是当变换部分处于高电压、强电流、高频变换情况
电磁脉冲对数字电路的辐照效应研究
为研究电磁脉冲对数字电路的辐照耦合规律，介绍了雷电电磁脉冲的模拟装置并以某装备上信息处理的串行数据分配电路为试验研究对象，研究了磁脉冲辐射场对数字电路的辐照效应，通过改变场的强度、极性、被试器件的类型等试验条件，探讨了电磁脉冲对数字电路的耦合规律。
试验结果表明：影响电磁脉冲对电路的辐照耦合的因素有场的强度、接收天线形状、器件电路的内部结构与阻抗特性、设备或系统在电磁场中的方向、以及线上的信号(即高或低电平信号)等。