Egy elszigeteltség erősítő vagy az egységerősítő erősítő biztosítja az áramkör egyik és a másik frakció közötti elkülönítést. Tehát az áramot nem lehet felhasználni, felhasználni és pazarolni. Ennek az erősítőnek a fő feladata a jel növelése. Ugyanaz a bemeneti jel az op-amp pontosan az op-amp-ból kerül kimeneti jelként. Ezeket az erősítőket használják elektromos biztonsági ütés és szigetelés biztosítására. Ezek az erősítők megvédik a betegeket az áram kiáramlásától. Megszakítják az elektromos jel ohmos folytonosságát a bemenet és a kimenet között, és izolált tápellátás biztosítható mind a bemenet, mind a kimenet számára. Tehát az alacsony szintű jelek felerősíthetők.

Mi az izolációs erősítő?

A leválasztó erősítő meghatározható olyan erősítőként, amelynek nincs vezetőképes érintkezése a bemeneti és a kimeneti szakaszok között. Következésképpen ez az erősítő ohmikus szigetelést biztosít az erősítő i / p & o / p termináljai között. Ennek a szigetelésnek kevesebb szivárgással és nagy dielektromos megszakító feszültséggel kell rendelkeznie. A bemeneti és kimeneti terminálok között az erősítő tipikus ellenállásának és kondenzátorának értéke az, hogy az ellenállásnak 10 tera ohmosnak kell lennie, a kondenzátornak pedig 10 pikofaráddal kell rendelkeznie.

szigetelő-erősítő

Ezeket az erősítőket gyakran használják, ha a bemeneti és kimeneti oldalon rendkívül nagy a közös módú feszültségkülönbség. Ebben az erősítőben az ohmos áramkörök nincsenek a bemeneti testtől a kimeneti testig.

Az izolációs erősítő tervezési módszerei

Háromféle tervezési módszert alkalmaznak az izolációs erősítőkben, amelyek az alábbiakat tartalmazzák.

Transzformátor izolálása
Optikai szigetelés
Kapacitív izolálás

1). Transzformátor izolálása

Ez a fajta elkülönítés két jelet használ, például PWM vagy frekvenciamodulált. Belsőleg ez az erősítő 20 KHz-es oszcillátort, egyenirányítót, szűrőt és transzformátort tartalmaz, hogy minden izolált fokozatot tápláljon.

Az egyenirányítót a fő op-erősítő bemeneteként használják.
A transzformátor összeköti az ellátást.
Az oszcillátort a szekunder op-erősítő bemeneteként használják.
Az LPF-et más frekvenciájú komponensek eltávolítására használják.

A transzformátorok izolálásának előnyei elsősorban a magas CMRR, a linearitás és a pontosság.

A transzformátorok szigetelésének alkalmazásai főként orvosi, nukleáris és ipari alkalmazásokat tartalmaznak.

2). Optikai szigetelés

Ebben az izolációban az l jel biológiai helyett fényjelré változtatható VEZETTE további folyamathoz. Ebben a pácienskör bemeneti áramkör, míg a kimeneti áramkör fototranzisztorral alakítható ki. Ezeket az áramköröket akkumulátorral működtetik. Az i / p áramkör a jelet fényté változtatja, az o / p áramkör pedig a jelet visszaalakítja.

Az optikai szigetelés előnyei főleg a következők:

Ennek használatával megkapjuk az amplitúdót és az eredeti frekvenciát.
Optikailag csatlakozik modulátor, különben demodulátor nélkül.
Javítja a beteg biztonságát.

A transzformátorok elkülönítésének alkalmazásai főként az ipari folyamatok vezérlését, az adatgyűjtést, az orvosbiológiai méréseket, a páciens monitorozását, az interfész elemet, a tesztberendezést, a SCR stb.

3). Kapacitív izolálás

A frekvenciamodulációt és a bemeneti feszültség digitális kódolását használja.
A bemeneti feszültség relatív töltetre változtatható a kapcsolt kondenzátor felett.
Magában foglalja az áramköröket, mint a modulátor, valamint a demodulátort.
A jeleket differenciálkapacitív korláton keresztül küldik.
Mindkét oldalhoz külön-külön szállítjuk.

A kapacitív szigetelés előnyei főként

Ez az izoláció felhasználható a hullámzó zajok eltávolítására
Ezeket analóg rendszereknél használják
Magában foglalja a linearitást és a nagy nyereségű stabilitást.
Magas immunitást biztosít a mágneses zajok ellen
Ennek használatával elkerülhető a zaj.

A kapacitív izoláció alkalmazásai elsősorban az adatgyűjtést, az interfész elemet, a beteg monitorozását, az EEG-t és az EKG-t tartalmazzák.

Jellemzők

Az izolációs erősítő fő jellemzői főleg a következők.

Feszültségellátás
Áramellátás
Üzemi hőmérséklet

Az erősítők feszültségellátása elsősorban a feszültségforrás tartományára vonatkozik. Az áramellátás az áram mennyisége, amelyet a forrásból veszünk tápegység mivel egy erősítővel áll kapcsolatban. Az erősítő üzemi hőmérséklete a környezeti hőmérséklet sajátos értéke.

Ezek az erősítők különböző módszereket alkalmaznak a torzítás és a jel nagymértékű nem-linearitásának csökkentésére, például egy LOC (lineáris optocsatoló ) az erősítő linearitásának növelése a jel pontos tartományán belül. Ez a LOC tartalmaz egy bemenő LED-et, amely két fotodiódához van csatlakoztatva. Ezek a fotodiódák táplálják a bemeneti és kimeneti áramkört.

Ennek az erősítőnek a megtervezésekor a fő feladat a jel sodródásának csökkentése, és egy szigetelő erősítő a munka során gyakran felmelegszik, akkor az áramellátás az áramkörrel csökken. Ezeket az erősítőket általában méret, teljesítmény és költség alapján értékelik, a műszaki követelmények a jel stabilitása, linearitása és nagyfrekvenciás válasza. Az erősítő megtervezése során a fő gondok a megszakítási feszültség és a szivárgás kezelése.

Hogyan lehet elérni az elszigeteltséget?

Ha egy op-amp bemeneti impedanciája rendkívül magas, akkor a szigetelés kiváltható. Mivel ez az áramkör nagy bemeneti impedanciát tartalmaz, az erősítő áramköréből percáramot lehet húzni. Alapján Ohm törvény , ha az ellenállás nagy, akkor az áram kevesebb lesz az áramforrásból.

isolation-amplifier-circuit -diagram

Ezért az op-amp nem vesz jelentős mennyiségű áramot az áramforrásból. Tehát a gyakorlatban nincs áram, amely az áramkör egyik részéből a másik részébe kerül. Ezért ez az erősítő elszigetelő eszközként működik.

Amikor egy op-amp bemeneti impedanciája alacsony, akkor hatalmas áramot vesz fel. Ohms-törvény kimondja, hogy ha a terhelés impedanciájának kisebb az ellenállása, akkor az áramforrás által hatalmas áramot vesz fel, így magas zavarokat lehet okozni, és ez ellentétes az elszigeteltséggel. Itt az izolációs erősítő pufferként működik, és nem erősítik a jeleket, bár biztosítják az áramkörök felosztását.

Izolációs erősítő alkalmazások

Ezeket az erősítőket általában olyan alkalmazásokban használják, mint a jel kondicionálása. Ez különféle bipoláris, CMOS és komplementer bipoláris erősítőket használhat fel, amelyek magukban foglalják a choppert, az isolationt és a instrumentation erősítőket.

Mivel több eszköz alacsony energiaforrások használatával működik, különben akkumulátorok. A leválasztó erősítő kiválasztása a különböző alkalmazásokhoz elsősorban az erősítő tápfeszültségének jellemzőitől függ.

Így erről van szó Izolációs erősítők amelyek felhasználhatók a jelek, például a bemenet és a kimenet elkülönítésére induktív tengelykapcsolókkal. Ezek az erősítők védik a elektromos és elektronikus alkatrészek a különféle alkalmazások túlfeszültségeitől, számos csatornát használva. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi ennek az erősítőnek az alkalmazása az orvosi eszközökben?