隔离放大器
AD202_AD204隔离放大器及其应用
1. 概述
AD202/ AD204 是一种变压器耦合、微型封装
的精密隔离放大器。它通过片内变压器耦合, 对信 号的输入和输出进行电气隔离。片内的直流电压变
换电路能为输入级、外部传感器和信号处理电路提
供 7. 5V / 2mA 的隔离电源, 从而优化了外围电路 的设计, 提高了芯片的性价比。
AD202 和 AD204 的内部结构基本相同, 仅是某
最好在运放 OP & 07 电路中进行; 增益调节应在反 馈电阻回路中完成。如使用 AD202 作为隔离放大 器, 其电路与图 6 相似, 唯一的区别是电路中 OP & 07 运放用低电压输入运放来代替。 4. 2 电流 & 电压变换器的隔离电路
电流 & 电压变换器的实际隔离电 ( 下转 12 页)
- 1. 000 - 0. 966 - 0. 866 - 0. 707 - 0. 500 - 0. 259
0. 000 0. 259 0. 500 0. 707 0. 866 0. 966 1. 000
每 mg 变化输出
- 0. 2 4. 4 8. 6 12. 2 15. 0 16. 8 17. 5 16. 9 15. 2 12. 4 8. 9 4. 7 0. 2
3. 隔离电压 & 电流变换电路
值。
咨询编号: 990803
由 AD202 组成的隔离型电压 & 电流变换电路 如图 8 所示。从图中看出, 输入电压 ( 0~ 10V) 经隔 离放大器 AD202 隔离, 并在输出端重现输入电压 ( 0~ 10V ) 。该电压经精密、低漂移的电压 & 电流变 换器 XT R110 变换后, 将 0~ 10V 电压信号变换为 4~ 20mA 的电流信号, 可进行远距离传输。本电路 用电流信号作远距离传输, 可避免电压信号在长线 传输过程中的损失误差和电磁干扰。 编者注:
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。
隔离放大器工作原理
隔离放大器工作原理
隔离放大器是一种特殊的操作放大器，其工作原理是将输入信号隔离开放大器的输出端，以确保输入信号与输出信号之间具有电气隔离，从而实现输入与输出之间的高阻抗隔离。
隔离放大器通常由两个部分组成：输入端和输出端。
输入端接收输入信号，并经过隔离电路进行电气隔离，然后输入到放大器的放大电路中进行放大。
输出端接收来自放大电路的放大信号，并经过隔离电路进行电气隔离，然后输出到负载上。
隔离放大器的工作原理可以通过以下步骤来解释：
1. 输入信号经过输入隔离电路，将输入信号与输出端隔离开，一般使用高阻抗输入电路或光电耦合器实现电气隔离。
2. 经过隔离电路之后，输入信号进入放大电路进行放大。
放大电路可以采用各种不同的放大器电路，如运算放大器、差动放大器等。
3. 放大信号经过输出隔离电路进行电气隔离，一般使用输出变压器、光电耦合器等实现。
4. 经过隔离电路之后，放大信号输出到负载上，并提供给外部设备进行进一步处理。
隔离放大器的主要作用是消除输入与输出之间的电气联系，保证输入信号与输出信号之间的高阻抗隔离，从而避免输入信号对输出信号的影响，同时提高系统的抗干扰能力。
这使得隔离放大器在工业自动化、仪器仪表、医疗设备等领域得到广泛应用。
电路中的隔离放大器有哪些特性
电路中的隔离放大器有哪些特性隔离放大器是一种常用的电路装置，用于在电气系统中实现信号的隔离和放大。
它具有许多特性，下面将逐一介绍。
一、电气隔离隔离放大器的主要特性之一是电气隔离。
它可以有效地将输入信号隔离开来，防止信号的相互干扰和噪音的干扰。
通过使用隔离放大器，可以将不同电路间的信号完全隔离，确保信号的传递质量和准确性。
二、高精度放大隔离放大器具有高精度放大的特性。
通过精心设计的电路结构和优质的元件，它可以实现对输入信号的高增益放大，同时保持信号的准确性和稳定性。
这使得隔离放大器在测量和控制系统中得到广泛应用，并能够满足高精度要求。
三、广泛的输入输出范围隔离放大器的输入输出范围通常较大。
它可以适应各种输入信号的大小和幅度范围，从微弱的信号到较大的电压信号，都能够实现有效的放大和处理。
这一特性使得隔离放大器适用于不同领域和不同应用环境。
四、低失真隔离放大器具有低失真的特性。
它通过采用高质量的元件和精确的电路设计，可以最大限度地减少信号的失真和失真对输出信号的影响。
这使得隔离放大器能够保持信号的精确度和完整性，同时提供高质量的放大效果。
五、高带宽范围隔离放大器通常具有较高的带宽范围。
这意味着它可以处理高频信号，同时保持信号的准确性和稳定性。
高带宽的特性使得隔离放大器在高速数据传输和信号处理中得到广泛应用，能够满足对信号传输速度要求较高的应用场景。
六、抗干扰能力隔离放大器具有良好的抗干扰能力。
它通过采用屏蔽和隔离技术，可以有效地阻隔外界干扰信号的影响，保持输入信号的纯净性和稳定性。
这使得隔离放大器在复杂电磁环境和强电磁干扰场合下能够正常工作，并保证信号的准确性和可靠性。
综上所述，电路中的隔离放大器拥有电气隔离、高精度放大、广泛的输入输出范围、低失真、高带宽范围和抗干扰能力等特性。
这些特性使得隔离放大器成为电气系统中重要的信号处理装置，广泛应用于工业控制、电力系统、医疗设备等领域，为各种应用场景提供稳定、准确的信号处理和放大功能。
北京零极中盛 ZB420 隔离放大器 技术说明书
ZB420隔离放大器技术说明书
1、 产品特点
直流电量隔离放大，采用进口芯片，线形度好，隔离强度高； 能对弱电信号4——20mA 电流信号隔离放大； 输入、输出、供电三端隔离，隔离强度高； 模块化封装，方便板上安装； 防尘、抗震、防氧化。
2、技术参数
项 目 单位 最 小 典 型 最 大 测试条件
输入 mA 4 -- 20 输出 VDC 0.8 -- 4.0
输入阻抗 KΩ 100 -- -- 输出负载电阻
KΩ 100 -- -- 精度 ‰ -- 0.2 0.5 温度系数 ppm/℃ -- -- 100
功耗 mA -- -- 100 供电 VDC 4．7 5．0 5．3
输入对电源 100 -- -- 输出对电源 100 -- -- 绝缘强度 （MΩ）
输入对输出 100 -- -- 500V 兆欧表
输入对电源
2000 -- -- 输入对输出 2000 -- -- 介质强度 （VDC） 输出对电源
1000 -- -- 漏电流5mA，1min 无击穿或
闪络
环境温度 ℃ -25 20 70 环境湿度 % -- -- 90 相对湿度
存储温度 ℃ -55 -- +105 存储湿度 % -- -- 95 相对湿度
大气压力 Kpa
80
--
110
安装方式 出针，板上焊接安装，输入为引线。
外型尺寸
33×28×25
2、外型尺寸及出针定义(单位：mm)
针号定义
1 输出+
2 输出-
3 空脚
4 空脚
5 空脚
6 电源输入+
7 电源输入-
红色引线输入+
黑色引线输入-。
绍兴芯谷科技有限公司D3121 D3121F D3121N地隔离放大器电路说明书
地隔离放大器电路概述：D3121,D3121F 及D3121N 是一块对地能动冲放大器集成电路，该电路能有效消除由线路电阻所引起的问题及噪声。
所需外围电容小，便于设计时小型化的同时可靠性不降低。
广泛应用于车载音响系统内。
D3121系列采用DIP8、SOP8、SIP8的封装形式封装。
主要特点：●外接电容小工●共模抑制比高(57dB 典型，f =1kHz).●低噪声(VNO =3.5mVrms 典型.).●低失真(THD =0.002%典型.).●双通道应用：●车载音响系统DIP8SOP8SIP8内部框图与管脚排列图：D3121/D3121F:D3121N:CHMC极限值(Ta=25︒C)*Reduced by8mW(D3121),4.5mW(D3121F),and9mW(D3121N)for each increase in Ta of1︒C over25︒C 推荐工作条件(Ta=25︒C)电特性：（若无其它规定，Ta=25︒C，Vcc=12V，f=1kHz,Rg=1.8kΩ）CHMCCHMC测试电路图：D3121/D3212F:D3121N:应用图：D3121/D3121F:D3121N:CHMCCHMC应用概要：车载音响系统由于安装于汽车内部，汽车电子所产生的电子噪声可进入功率放大器中，从而产生可听噪声。
车载音响系统噪声流程图D3121利用其一个运算放大器的共模抑制功能来消除噪声，如不使用D3121电路，则噪声直接进入功率放大器；使用时，运算放大器的CMMR 可消除噪声。
噪声消除原理：输出电压获得(eO)理想情况下,如果R1R4=R2R3,and e1=e2,噪声将会变成0。
但是，由于电阻间的失配，噪声电压(e1CHMC与e2)、运算放大器的承受范围会有差别，因而还是会产生噪声电压。
使用注意事项：(1)与pin 2(Vm1)和pin 6(Vm2)相连的电容值比率保持为2：1，则纹波抑抑比稳定，甚至当电容值减半时纹波抑制比仍不会有太大的变动。
隔离放大器ACPL-C79B，ACPL-C79A,ACPL-CC790
精密微型隔离放大器ACPL-C79B/C79A/C790型号：ACPL-C79B/C79A/C790类型：隔离放大器封装：SOP-8电源电压：3 - 5.5VCMR（KV/μs ）：15温度范围：-40-105℃隔离能力：5000Vrms品牌：安华高AVAGOACPL-C79B/C79A/C790隔离放大器是专为电机驱动器和可再生能源系统等电子大功率变流器中的电流和电压感测而设计的。
在实施典型的电机驱动程序中，隔离放大器可检测到电机电流通过外部电阻所产生的模拟电压降。
光隔离屏障的另一端则产生差分正比于电机电流的差分输出电压。
建议在通用型应用中采用（±1％增益误差）的ACPL-C79A和（±3％增益误差）的ACPL-C790。
对于高端精密型应用，需采用（±0.5％增益误差）的ACPL-C79B。
该产品采用5V 单电源供电，具备优异的线性度和60 分贝的信噪比动态性能。
由于具有200 kHz 带宽和 1.6µs 的快速响应时间，该产品可以捕获短路和过载情况下的瞬变。
ACPL-C79B/C79A/C790高达(15 kV/µs) 的共模瞬变抑制能力可在高噪声的电机控制环境下精确监测电机电流，其体现的精确性和稳定性足以为各类不同的电机控制应用提供较为平顺的控制（“转矩波动”较小）。
通过结合卓越的光耦技术，ACPL-C79B/C79A/C790 运用Σ-Δ模数转换器技术、斩波稳定放大器以及全差分电路拓朴结构，提供无与伦比的隔离模式噪声抑制能力，降低失调、提高增益，体现精确度和稳定性。
这一性能体现在一个紧凑的自动插入伸展型SO-8 封装产品中，符合世界各地安全法的标准。
ACPL-C79B/C79A/C790特点：0.5% 高增益精度（仅ACPL-C79B）–50 ppm/°C 低增益漂移0.6mV 输入失调电压0.05% 出色的线性度60dB 信噪比200kHz 宽频带宽输出3V 至5.5V 的宽范围电压–40°C 到+105°C 工作温度范围先进的Sigma-Delta (Σ-Δ) 模数转换技术全差分隔离放大器15 kV/µs 共模瞬变抑制能力紧凑的自动插入扩展型SO-8 封装ACPL-C79B/C79A/C790应用：交流与伺服电机驱动的电流/电压检测太阳能逆变器、风力发电机逆变器工业流程控制数据采集系统开关电源信号隔离通用模拟信号隔离取代传统型电流变送器深圳市潮光科技有限公司潮光光耦网： TEL：*************。
隔离放大器HCPL-7840内部工作原理
隔离放大器HCPL-7840
安华高生产的隔离放大器HCPL-7840，采用8PIN DIP封装，是一款可用来检测电流/电压的光电耦合器，非常合适马达相位和轨电流检测，逆变器电流检测，传统电流传感器的替代相比传统的霍尔效应电流传感器，HCPL-7840不受外部磁场影响，线性好，CMR高，体积小，成本低等优点。
下图为功能方块图，2,3脚采样信号输入，6,7脚差分输出。
功能方块图
内部工作过程如下：
输入信号经Σ-Δ调制器转换成高速串行比特流，然后经过编码器进行编码，进行模数转换，然后驱动LED将信号传送到输出端，输出端讲信号进行解码数模转换后输出。
模数转换核心：Sigma-Delta调制
输入信号信息包含在调制器输出数据流中，由1和0的密度表示
为了保证良好的线性放大，根据电路中电流的大小可选取合适的分流电阻，使得输入电压范围为-200~+200mV。
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T2
GND1
O2
GND2
串联负反馈的判断
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模拟电子技术基础
工作原理
+5V +15V +15V
R1=R4+RW
+5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
O1、O2特性相同 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
+5V +15V
R1=R4+RW
+5V
uCE1
T2
GND1
O2
GND2
uO= uCE1
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模拟电子技术基础
实现信号传输
+5V +15V
实现信号隔离
uO = uI
RW O1
+5V
+15V
R2
A1
C –15V
T1
A2
–15V
输入、 输入、输出级之 T2 间是电气绝缘的
GND1
O2
GND2
两地独立
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模拟电子技术基础
2. 变压器隔离放大器 放大器原理图
振荡器
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R2
A1
C –15V
RW O1
+15V
uCE2
T1
A2
–15V
uCE1= uCE2
T2
GND1
O2
GND2
O1、O2特性相同 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
uI= uCE2
+5V +15V
uO = uI
RW O1
+5V
uCE1
+15V
R2
A1
C –15V
uCE2
T1
A2
–15V
uCE1= uCE2
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模拟电子技术基础
2. 单片集成测量放大器 单片集成测量放大器AD521 工作原理与三运放测量放大器类似 性能指标 (1) 共模抑制比 ) 共模抑制比120 dB。 。 (2) 输入阻抗3×109 Ω。 输入阻抗 × (3) 增益带宽大于 MHz。 增益带宽大于2 。 (4) 电压放大倍数 电压放大倍数0.1~10,000。 。 (5) 电源电压± (5~18) V。 电源电压± 。 (6) 过载能力较强，动态特性好。 过载能力较强，动态特性好。
模拟电子技术基础
变压器隔离放大器AD277原理图和引脚 原理图和引脚 变压器隔离放大器
2 6 8 7 3 4
(+15V)1
输入屏蔽
输出屏蔽
1MΩ
13 12 10 14 (–VEE) 11 15 (+VCC) 16
− A1 +
调制器
100kΩ 100kΩ − A2 解调器 +
9 (-15V) 5
隔 离 电 源
模拟电子技术基础
(2) 电路分析
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
由图可知
+ _
b2
+ _
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模拟电子技术基础
b1
+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
+ _
b2
+ _
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模拟电子技术基础
令
输出u 与共模信号u 输出 O与共模信号 Ic无关 放大器具有很高的抑制共模信号的能力
输入屏蔽 uI
A1 +
输出屏蔽 解调器
100kΩ
调制器
-A 2 +
uO
隔 离 电 源
振荡器
+VCC
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模拟电子技术基础
调 制
解 制
输入屏蔽 uI
A1 +
输出屏蔽 解调器
100kΩ
调制器
-A 2 +
uO
隔 离 电 源
输入、输出侧 输入、 间电气绝缘
振荡器
+VCC
两侧电源独立
给输入侧提供能量 上页 下页 返回
模拟电子技术基础
1. 三运放测量放ຫໍສະໝຸດ 器b1+ A1 – i –A 2 + –A 3 +
(1) 原理图
+ _
b2
对电路要求
+ _
a. 运放 1、A2的特性一致性。 运放A 的特性一致性。 b. 电阻R3、R4、R5、R6要精密配合（ R3= R5、 R4 =R6）。 要精密配合（ 、 、 、 、
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O2
GND2
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模拟电子技术基础
电压并联负反馈
+5V +15V
电压串联负反馈
+5V
R2
A1
C –15V
RW O1
+15V
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
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模拟电子技术基础
电压并联负反馈
+5V +15V
电压串联负反馈
+5V
R2
A1
C –15V
RW O1
+15V
T1
A2
–15V
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模拟电子技术基础
(1) 引脚说明
1 2 3 4 5 6 7
+IN RG –IN OFF SET V– OFF SET OUT
14 13 12 11 10 9 8
RG RS SENSE REF RS COMP V+
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模拟电子技术基础
(2) 基本连接方式图
+ –
1 8 10 14
模拟电子技术基础
7.2
7.2.1
信号检测系统中的放大电路
测量放大器
主要特点 a. 输入抗阻高 b. 共模抑制比高 常用于热电偶、应变电桥、流量计、 常用于热电偶、应变电桥、流量计、生物电测量以及 其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。 其它具有较大共模干扰的直流缓变微弱信号的检测。
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13 12 7 11 6
AD521
2 3 5 4
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模拟电子技术基础
7.2.2 隔离放大器 特点 输入回路与输出回路之间是电绝缘的 信号传递的主要方式 1. 电磁耦合 2. 光电耦合
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模拟电子技术基础
1. 光电耦合隔离放大器 二极管 —— 二极管型 发 光 二 极 管
Ii Io
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模拟电子技术基础
一种典型的光电耦合隔离放大器
+5V +15V +15V +5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
O2
GND2
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模拟电子技术基础
电压并联负反馈
+5V +15V +15V +5V
R2
A1
C –15V
RW O1
T1
A2
–15V
T2
GND1
二极管 —— 三极管型
Ii Io
光 敏 三 极 管
光敏二极管
发光二极管
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模拟电子技术基础
光电耦合器的特点 a.耦合器中的发光和光敏元件都是非线性器件 . b.非线性器件传输模拟信号将会导致信号失真 . 克服非线性失真通常采取的措施 a. 给非线性器件施加合适的直流偏置，在小范围内 给非线性器件施加合适的直流偏置， 线性传输信息。 线性传输信息。 b. 采用负反馈技术。 采用负反馈技术。