隔离放大器的工作原理及其应用
隔离放大器或单位增益放大器提供从电路的一部分到另一部分的隔离。因此，电源不能在电路中被抽取、使用和浪费。这个放大器的主要功能是增加。。。
隔离放大器或单位增益放大器提供从电路的一部分到另一部分的隔离。因此，电源不能在电路中被抽取、使用和浪费。这个放大器的主要功能是增加信号。运算放大器的相同输入信号作为输出信号从运算放大器精确地传出。这些放大器用于提供电气安全保护和隔离。这些放大器保护病人不受电流流出的影响。它们破坏了电信号在输入和输出之间的欧姆连续性，并且可以为输入和输出提供隔离电源。因此，低电平信号可以被放大。
什么是隔离放大器？
隔离放大器可以定义为，在输入和输出部分之间没有任何导电接触的放大器。因此，该放大器在放大器的i/p和o/p端子之间提供欧姆隔离。这种隔离必须具有较少的泄漏以及较高的介电击穿电压。输入和输出端子之间放大器的典型电阻器和电容器值为电阻器应具有10兆欧，电容器应具有10皮法。
当输入和输出侧之间存在极其巨大的共模电压差异时，经常使用这些放大器。在这个放大器中，从输入地到输出地没有欧姆电路。
隔离放大器设计方法
隔离放大器有三种设计方法，包括以下几种。
- 变压器隔离
- 光学隔离
- 电容隔离
1). 变压器隔离
这种类型的隔离使用两个信号，如PWM或调频信号。在内部，该放大器包括20千赫振荡器、整流器、滤波器和变压器，为每个隔离级供电。
- 整流器被用作主运算放大器的输入。
- 变压器连接电源。
- 振荡器被用作次级运算放大器的输入。
- LPF用于去除其他频率的分量。
变压器隔离的优点主要包括高共模抑制比、线性度和准确性。
变压器隔离的应用主要包括医疗、核能和工业。
2). 光学隔离
在这种隔离中，l信号可以通过LED从生物信号变为光信号，以进行进一步处理。在这种情况下，患者电路是输入电路，而输出电路可以由光电晶体管形成。这些电路是用电池操作的。i/p电路将信号变为光，o/p电路将光变回信号。
光学隔离的优点主要包括：；
- 通过使用这个，我们可以获得振幅和原始频率。
- 它以光学方式连接，而不需要调制器或解调器。
- 它提高了患者的安全性。
变压器隔离的应用主要包括工业过程控制、数据采集、生物医学测量、患者监测、接口元件、测试设备、可控硅控制等。
3). 电容隔离
- 它使用频率调制和输入电压的数字编码。
- 输入电压可以改变为开关电容器上的相对电荷。
- 它包括调制器和解调器等电路。
- 信号通过差分电容屏障发送。
- 对于两侧，分别提供。
电容隔离的优点主要包括：；
- 这种隔离可以用来消除波纹噪声
- 这些用于模拟系统
- 它包括线性和高增益稳定性。
- 它对磁噪声具有很高的免疫力
- 通过使用此功能，可以避免噪声。
电容隔离的应用主要包括数据采集、接口元件、患者监测、脑电图和心电图。
特征
隔离放大器的主要特点主要包括以下几个方面。
- 电压供应
- 电流供应
- 工作温度
放大器的电压供应主要是指电压源的范围。电流源是指与放大器相连时从电源中获得的电流量。放大器的工作温度是环境温度的特定值。
这些放大器使用不同的方法来减少失真和巨大的信号非线性，比如使用LOC（线性光耦）来增强放大器在信号的精确范围内的线性。该LOC包括一个连接到2-光电二极管的输入LED。这些光电二极管为输入和输出电路供电。
当设计这种放大器是减少信号漂移的主要任务时，并且隔离放大器在整个工作过程中经常发热，那么电路的电流供应就会减少。这些放大器通常根据尺寸、性能和成本进行评估，技术要求是信号的稳定性、线性度和高频响应。设计这种放大器时主要考虑的问题包括击穿电压和泄漏管理。
如何实现隔离？
当运算放大器的输入阻抗极高时，可能会导致隔离。由于该电路包括高输入阻抗，因此可以从放大器电路中提取微小电流。根据欧姆定律，当电阻很高时，从电源中汲取的电流就会减少。
因此，运算放大器不会从电源中汲取大量的电流。因此，在实践中，没有电流会被汲取，也没有电流会从电路的一部分转移到另一部分。因此，该放大器起到隔离装置的作用。
当运算放大器的输入阻抗较低时，它会消耗大量的电流。欧姆定律指出，如果负载阻抗的电阻较小，那么它会通过电源汲取巨大的电流，从而可能引起高干扰，这与隔离完全相反。在这里，隔离放大器像缓冲器一样工作，它们不会增强信号，尽管可以隔离电路的分区。
隔离放大器应用
这些放大器通常用于信号调节等应用。这可能使用不同的双极、CMOS和互补双极放大器，包括斩波器、隔离、仪器放大器。
由于一些设备使用低功率电源工作，否则使用电池。为不同的应用选择隔离放大器主要取决于放大器的电源电压特性。
因此，这一切都与隔离放大器有关，隔离放大器可用于通过电感耦合电隔离输入和输出等信号。这些放大器在使用多个通道的不同应用中保护电气和电子部件免受过电压的影响。这里有一个问题要问你，这种放大器在医疗设备中的应用是什么？