Eristysvahvistimen toiminta ja sen sovellukset

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Eristäminen vahvistin tai yhtenäisyyden vahvistusvahvistin aikaansaa eristämisen piirin yhdestä osasta toiseen. Joten virtaa ei voida vetää, käyttää ja tuhlata piirin sisällä. Tämän vahvistimen päätehtävä on lisätä signaalia. Sama tulosignaali op-amp lähetetään tarkalleen op-vahvistimesta lähtösignaalina. Näitä vahvistimia käytetään sähköturvallisuuden parantamiseen ja eristämiseen. Nämä vahvistimet suojaavat potilaita virran ulosvirtaukselta. Ne murtavat sähköisen signaalin ohmisen jatkuvuuden tulon ja lähdön kesken ja eristetty virtalähde voidaan tarjota sekä tulolle että ulostulolle. Joten matalan tason signaaleja voidaan vahvistaa.

Mikä on eristysvahvistin?

Eristysvahvistin voidaan määritellä vahvistimeksi, jolla ei ole johtavaa kosketusta tulo- ja lähtöosien välillä. Näin ollen tämä vahvistin antaa ohmisen eristyksen vahvistimen i / p & o / p -liittimien välillä. Tässä eristyksessä on oltava vähemmän vuotoja sekä suuri määrä dielektristä rikkoutumisjännitettä. Vahvistimen tyypilliset vastus- ja kondensaattoriarvot tulo- ja lähtöliittimien joukossa ovat vastuksen 10 teraohmia ja kondensaattorin 10 pikofaradia.




eristys-vahvistin

eristys-vahvistin

Näitä vahvistimia käytetään usein, kun tulo- ja lähtöpuolella on erittäin suuri yhteismoodin jännite-ero. Tässä vahvistimessa ohmisia piirejä ei ole sisääntulomaasta lähtömaahan.



Eristysvahvistimen suunnittelumenetelmät

Eristysvahvistimissa käytetään kolmenlaisia ​​suunnittelumenetelmiä, jotka sisältävät seuraavat.

  • Muuntajan eristäminen
  • Optinen eristäminen
  • Kapasitiivinen eristäminen

1). Muuntajan eristäminen

Tämän tyyppinen eristys käyttää kahta signaalia, kuten PWM tai taajuusmoduloitu. Sisäisesti tämä vahvistin sisältää 20 KHz: n oskillaattorin, tasasuuntaajan, suodattimen ja muuntajan syöttämään virran jokaiseen eristettyyn vaiheeseen.


  • Tasasuuntaajaa käytetään pääop-vahvistimen tulona.
  • Muuntaja yhdistää virran.
  • Oskillaattoria käytetään toissijaisen op-vahvistimen tulona.
  • LPF: ää käytetään muun taajuuden komponenttien poistamiseen.

Muuntajan eristämisen etuihin kuuluu pääasiassa korkea CMRR, lineaarisuus ja tarkkuus.

Muuntajan eristämisen sovellukset sisältävät pääasiassa lääketieteen, ydinvoiman ja teollisuuden.

2). Optinen eristäminen

Tässä eristyksessä l-signaali voidaan vaihtaa biologisesta valosignaaliksi LED jatkoprosessia varten. Tässä potilaspiiri on tulopiiri, kun taas lähtöpiiri voidaan muodostaa fototransistorilla. Näitä piirejä käytetään paristolla. I / p-piiri muuttaa signaalin valoksi ja o / p-piiri muuttaa valon takaisin signaaliksi.

Optisen eristämisen etuja ovat pääasiassa

  • Käyttämällä tätä voimme saada amplitudin ja alkuperäisen taajuuden.
  • Se yhdistää optisesti ilman modulaattorin tarvetta, muuten demodulaattoria.
  • Se parantaa potilaan turvallisuutta.

Muuntajan eristämisen sovelluksiin kuuluvat pääasiassa prosessin hallinta teollisuudessa, tiedonhankinta, biolääketieteen mittaukset, potilaan seuranta, liitäntäelementti, testilaitteet, SCR , jne.

3). Kapasitiivinen eristäminen

  • Se käyttää taajuusmodulaatiota ja tulojännitteen digitaalista koodausta.
  • Tulojännite voidaan muuttaa suhteelliseksi varaukseksi kytketyn kondensaattorin yli.
  • Se sisältää piirit, kuten modulaattorin, sekä demodulaattorin.
  • Signaalit lähetetään differentiaalikapasitiivisen esteen yli.
  • Molemmille puolille on toimitettu erilliset toimitukset.

Kapasitiivisen eristämisen etuja ovat pääasiassa

  • Tätä eristystä voidaan käyttää aaltoilun poistamiseen
  • Näitä käytetään analogisissa järjestelmissä
  • Se sisältää lineaarisuuden ja suuren vahvistuksen vakauden.
  • Se antaa korkean immuniteetin magneettisille äänille
  • Käyttämällä tätä melua voidaan välttää.

Kapasitiivisen eristämisen sovellukset sisältävät pääasiassa tiedonkeruun, käyttöliittymäelementin, potilaan seurannan, EEG: n ja EKG: n.

ominaisuudet

Eristysvahvistimen pääpiirteet sisältävät pääasiassa seuraavat.

  • Jännitesyöttö
  • Nykyinen tarjonta
  • Käyttölämpötila

Vahvistimien jännitesyöttö viittaa pääasiassa jännitelähteen alueeseen. Virtalähde on virran määrä, joka otetaan lähteestä virtalähde koska se liittyy vahvistimeen. Vahvistimen käyttölämpötila on ympäristön lämpötilan erityinen arvo.

Nämä vahvistimet käyttävät erilaisia ​​menetelmiä vääristymien ja valtavan signaalin epälineaarisuuden vähentämiseksi, kuten LOC (lineaarinen optoeristin ) vahvistimen lineaarisuuden parantamiseksi signaalin tarkalla alueella. Tämä LOC sisältää sisääntulon LED: n, joka on kytketty kahteen valodiodiin. Nämä valodiodit syöttävät tulo- ja lähtöpiirejä.

Kun tätä vahvistinta suunnitellaan, on tärkein tehtävä vähentää signaalin kulkeutumista ja eristysvahvistin lämpenee usein koko työskentelyn ajan, virran syöttö piirin kanssa vähenee. Nämä vahvistimet arvioidaan normaalisti koon, suorituskyvyn ja kustannusten perusteella teknisten välttämättömyyksien vuoksi, jotka ovat signaalin vakaus, lineaarisuus ja suurtaajuusvaste. Suurimpia huolenaiheita tämän vahvistimen suunnittelussa ovat rikkoutumisjännite ja vuotojen hallinta.

Kuinka saavuttaa eristäminen?

Kun op-vahvistimen tuloimpedanssi on erittäin korkea, eristys voidaan aiheuttaa. Koska tämä piiri sisältää korkean tuloimpedanssin, minuuttivirta voidaan vetää vahvistinpiiristä. Mukaan Ohmin laki , kun vastus on suuri, virta kuluu vähemmän virtalähteestä.

eristys-vahvistin-piiri-piirros

eristys-vahvistin-piiri-piirros

Siksi op-amp ei ammu merkittävää määrää virtaa virtalähteestä. Joten käytännössä virtaa ei vedetä eikä se siirretä piirin yhdestä osasta toiseen. Siksi tämä vahvistin toimii eristyslaitteena.

Kun op-vahvistimen tuloimpedanssi on pieni, se vetää valtavan määrän virtaa. Ohmin laki toteaa, että jos kuormitusimpedanssilla on vähemmän vastusta, se vetää voimanlähteen kautta valtavan virran, jotta voidaan aiheuttaa suuria häiriöitä, ja tämä on aivan päinvastoin kuin eristäminen. Tässä eristysvahvistin toimii kuin puskuri, eivätkä ne vahvista signaaleja, vaikka ne tarjoavatkin piirien jakamisen.

Eristysvahvistinsovellukset

Näitä vahvistimia käytetään tavallisesti sovelluksissa, kuten signaalinkäsittely. Tässä voidaan käyttää erilaisia ​​bipolaarisia, CMOS- ja komplementaarisia bipolaarisia vahvistimia, jotka sisältävät hakkurin, eristämisen, instrumentointivahvistimet.

Useat laitteet toimivat matalalla virtalähteellä, muuten paristot. Eristysvahvistimen valinta eri sovelluksiin riippuu lähinnä vahvistimen syöttöjännitteen ominaisuuksista.

Näin ollen kyse on kaikesta Eristysvahvistimet jota voidaan eristää signaalit, kuten tulo ja lähtö, sähköisesti induktiivisilla kytkimillä. Nämä vahvistimet suojaavat sähköiset ja elektroniset komponentit ylijännitteistä eri sovelluksissa lukuisilla kanavilla. Tässä on kysymys sinulle, mikä on tämän vahvistimen käyttö lääkinnällisissä laitteissa?