【j2开奖】出色模拟工程师必备系列(三):数字隔离与模拟隔离(2)
时间:2016-05-06 00:43来源:报码现场 作者:开奖直播现场 点击:
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测试时,把设备放在一个测试板上,使隔离栅两端的所有引脚短路(见图2)。将一个高压脉冲发生器通过一个1000Ω/1000 pF网络连接到隔离栅的一端。发生器回
测试时,把设备放在一个测试板上,使隔离栅两端的所有引脚短路(见图2)。将一个高压脉冲发生器通过一个1000Ω/1000 pF网络连接到隔离栅的一端。发生器回路连接到隔离栅另一端。将一个100 kΩ、2.5 W的电阻跨接于隔离栅上,以便施加各个脉冲之后使电路放电。用一个带1000:1高压探头的示波器监控脉冲。将放电抢设置为测试计划规定的最低电压,示波器设为单次触发。在该电压电平下施加10个脉冲,并用示波器对各个脉冲进行监控。通过骤降脉冲幅度(在不到50 μs的时间内下降到50%)可发现隔离栅中的缺口。如果部件可以承受10个脉冲,则提高放电抢电压,再施加10个脉冲。持续进行,直到隔离栅发生故障为止,或者直到达到最大测试电压为止。
图2. 浪涌测试设置
能否通过该测试主要取决于隔离厚度(亦称为隔离距离,缩写为DTI)以及隔离材料的质量。应用的电场往往在绝缘体内部的缺陷点聚集,因此,较低的缺陷密度一般会带来较高的击穿额定值。较厚的材料对击穿的抗击能力更强,因为场强与绝缘体任一端的导体之间的距离成反比。
以上我们解释了数字隔离器的隔离要素及数字隔离器的浪涌测试,下面我们将为大家带来模拟隔离的技术及应用。
模拟信号隔离
在很多系统中,模拟信号必须隔离。模拟信号所考虑的电路参量完全不同于数字信号。
模拟信号通常先要考虑:精度或线性度、频率响应、噪声等。然后是对电源的要求,电源要求高隔离、高精度、低噪声,特别是对输入级。也应该关注隔离放大器的基本精度或线性度不能依靠相应的应用电路来改善,但这些电路可降低噪声和降低输入级电源要求。
对于电源噪声的干扰,可以采用调制载波使模拟信号跨越这个屏障。如ISO4-20的两线无源信号隔离放大器使模拟隔离简化。输入信号被占空度调制并以数字方式发送跨过屏障。输出部分接收被调制的信号,把它变换回模拟信号并去掉调制/解调过程中固有的纹波成分。
对信号隔离的另一问题是隔离放大器输入级所需的功耗,而隔离放大器的输入阻抗及自身的等效电阻是问题的关键所在。而输出级通常以机壳或地为基准,输入级通常浮动在另一个电位上。因此,输入级的电源也必须隔离。通常用一个单电源(5V/12V/15V/24V),而不是理想中使用的正、负双电源。
以下我们举例来说明模拟隔离技术
模拟输入/输出、仪表、运动控制,以及其它传感器接口通常都采用单通道的隔离信号链。这些隔离通道用于将工厂车间恶劣环境下的传感器电路与处于无噪声控制室环境下的信号处理级分隔开来。
根据隔离要求,可以采用模拟隔离放大器、隔离电源、数字耦合器,或光耦合器。这些隔离电路的屏障传导采用了电容、磁或光电技术。
图3中的单通道隔离温度测量电路采用了一种电容耦合的模拟隔离放大器。在电路中,一只RTD(电阻温度探测器)将温度转换为一个电阻值。一个100-μA电流源将RTD电阻值转换为电压。INA114仪表放大器对RTD/100-μA电压做放大,并消除RTD接线电阻RL。仪表放大器的增益与隔离放大器的输入电压范围相匹配。
(责任编辑:本港台直播) |
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