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科普知識
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運算放大器

隔離放大器作用和原理

發布日期:2022-04-17 點擊率:186

   在有強電或強電磁干擾的環境中,為了防止電網電壓等對測量回路的損壞,其信號輸入通道采用隔離技術,能完成這種任務,具有這種功能的放大器稱為隔離放大器。

    一般來講,隔離放大器是指對輸入、輸出和電源在電流和電阻彼此隔離使之沒有直接耦合的測量放大器。由于隔離放大器采用了浮離式設計,消除了輸入、輸出端之間的耦合,因此還具有以下特點:

    (1)能保護系統元件不受高共模電壓的損害,防止高壓對低壓信號系統的損壞。


    (2)泄漏電流低,對于測量放大器的輸入端無須提供偏流返回通路。

    (3)共模抑制比高,能對直流和低頻信號(電壓或電流)進行準確、安全的測量。


    目前,隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種:變壓器耦合和光電耦合。利用變壓器耦合實現載波調制,通常具有較高的線性度和隔離性能,但是帶寬一般在lkHz以下。利用光電耦合方式實現載波調制,可獲得10kHz帶寬,但其隔離性能不如變壓器耦合。上述兩種方法均需對差動輸入級提供隔離電源,以便達到預定的隔離性能。

    圖為284型隔離放大器電路結構圖。為提高微電流和低頻信號的測量精度,減小漂移,其電路采用調制式放大,其內部分為輸入、輸出和電源三個彼此相互隔離的部分,并由低泄漏高頻載波變壓器耦合在一起。通過變壓器的耦合,將電源電壓送入輸入電路并將信號從輸入電路送出。輸入部分包括雙極型前置放大器、調制器;輸出部分包括解調器和濾波器,一般在濾波器后還有緩沖放大器。



圖  284型隔離放大器電路結構圖




       

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