由于采用了数字化调制手段,隔离栅的性能不会影响到模拟信号的完整性,所以有较高的可靠性和良好的频率特性。
ISO122不需要外接其它元件就可以工作。其线性度优于0.02%,带宽50kHz。输入侧和输出侧各需要一组±15V电源(±4.5~±18V)。
2 AD202/204
AD202/204的内部结构见图2、图3。
AD202/204采用调幅手段,利用变压器将直流或交流信号耦合到输出侧。
AD202/204的输入端内置一个独立的运算放大器,可以用作输入的缓冲、提供必要的增益,或者用作滤波器、加法器、I/V转换等等。对于有这类需要的电路来讲非常方便。
AD202/204内置一个DC/DC变换器,输出为±7.5V。可以提供电源给输入侧的运算放大器、调制器或其它电路。
AD202、AD204的区别在于:AD202直接由±15V电源驱动,而AD204由外部时钟提供电源。这样,在多通道情况下,几个AD204可以共用一个时钟源,降低了功耗和成本,提高了带宽,同时其内置DC/DC也可以提供更大的功率输出。
3 3650、3652
BB公司的3650、3652为由线性光耦构成的隔离放大器。
光电耦合器广泛用作数字电路中的隔离,若用于模拟电路,则有明显的缺点:一是非线性;二是稳定性受到环境温度和时间的影响。需要采取特殊措施加以解决。
3650、3652的工作原理可以由图4说明。
由放大器A1,发光管CR1和光电管CR3构成负反馈回路。I1=IIN=VIN/RG。光电管CR2和CR3是完全一致的,从CR1接收到的光量相同,λ1=λ2,则I1=I2=IIN。放大器A2与Rk(内置电阻1MΩ)构成
I/V转换器,VOUT=I2Rk,所以有:VOUT=VINRk/RG。
这样,由于负责反馈回路的存在,解决了光电耦合器件非线性和不稳定的问题。只要CR2、CR3的一致性能够得到保证,信号的耦合就不会受到光电器件性能的影响。
3650与3652的区别在于前者没有输入缓冲放大器,见图5。
4 HCPL7800/7800A/7800B
惠普公司的HCPL7800是采用了Σ-Δ AD采样技术的光电隔离的另一种形式的隔离放大器。其结构框图见图6。