Izolācija pastiprinātājs vai vienības palielināšanas pastiprinātājs nodrošina izolāciju no vienas ķēdes daļas uz citu daļu. Tātad ķēdē enerģiju nevar novilkt, izmantot un izšķērdēt. Šī pastiprinātāja galvenā funkcija ir palielināt signālu. Tas pats ieejas signāls op-amp tiek izvadīts tieši no op-amp kā izejas signāls. Šos pastiprinātājus izmanto, lai nodrošinātu elektrisko drošību, kā arī izolāciju. Šie pastiprinātāji pasargā pacientus no strāvas aizplūšanas. Viņi ieplaisā elektriskā signāla omisko nepārtrauktību starp ieeju un izeju, un gan ieejai, gan izejai var nodrošināt izolētu barošanas avotu. Tātad zema līmeņa signālus var pastiprināt.

Kas ir izolācijas pastiprinātājs?

Izolācijas pastiprinātāju var definēt kā pastiprinātāju, kuram nav vadoša kontakta starp ieejas un izejas sekcijām. Līdz ar to šis pastiprinātājs nodrošina omas izolāciju starp pastiprinātāja i / p & o / p spailēm. Šai izolācijai jābūt mazākai noplūdei, kā arī lielam dielektriskā sadalījuma spriegumam. Pastiprinātāja raksturīgajām rezistora un kondensatora vērtībām starp ieejas un izejas spailēm rezistoram vajadzētu būt 10 tera omi un kondensatoram - 10 pikofarādēm.

izolācijas pastiprinātājs

Šie pastiprinātāji tiek bieži izmantoti, ja ieejas un izejas pusē ir ārkārtīgi liela kopējā režīma sprieguma atšķirība. Šajā pastiprinātājā omas shēmas nav no ieejas zemes līdz izejas zemei.

Izolācijas pastiprinātāja projektēšanas metodes

Izolācijas pastiprinātājos tiek izmantotas trīs veidu projektēšanas metodes, kas ietver sekojošo.

Transformatoru izolācija
Optiskā izolācija
Kapacitatīvā izolācija

1). Transformatoru izolācija

Šāda veida izolācijai tiek izmantoti divi signāli, piemēram, PWM vai modulēti frekvence. Iekšēji šis pastiprinātājs ietver 20 KHz oscilatoru, taisngriezi, filtru un transformatoru, lai nodrošinātu piegādi katrai izolētai pakāpei.

Taisngriezis tiek izmantots kā ieeja galvenajā op-amp.
Transformators saista piegādi.
Oscilatoru izmanto kā ieeju sekundārajā op-amp.
LPF tiek izmantots citas frekvences komponentu noņemšanai.

Transformatoru izolācijas priekšrocības galvenokārt ietver augstu CMRR, linearitāti un precizitāti.

Transformatoru izolācijas lietojumi galvenokārt ietver medicīnisko, kodolenerģijas un rūpniecības nozari.

2). Optiskā izolācija

Šajā izolācijā l signālu var mainīt no bioloģiskā uz gaismas signālu ar LED tālākam procesam. Šajā gadījumā pacienta ķēde ir ieejas ķēde, savukārt izejas ķēdi var izveidot ar fototransistoru. Šīs ķēdes tiek darbinātas ar akumulatoru. I / p ķēde maina signālu gaismā, kā arī o / p ķēde maina gaismu atpakaļ uz signālu.

Optiskās izolācijas priekšrocības galvenokārt ietver

Izmantojot to, mēs varam iegūt amplitūdu un sākotnējo frekvenci.
Tas savienojas optiski bez modulatora vajadzības, citādi demodulatora.
Tas uzlabo pacienta drošību.

Transformatoru izolācijas lietojumi galvenokārt ietver procesu kontroli nozarēs, datu iegūšanu, biomedicīnas mērījumus, pacienta uzraudzību, saskarnes elementu, testa aprīkojumu, SCR utt.

3). Kapacitatīvā izolācija

Tas izmanto frekvences modulāciju un ieejas sprieguma digitālo kodējumu.
Ieejas spriegumu var mainīt uz relatīvo lādiņu pār ieslēgto kondensatoru.
Tas ietver tādas shēmas kā modulators, kā arī demodulatoru.
Signāli tiek nosūtīti pa diferenciālo kapacitatīvo barjeru.
Abām pusēm ir atsevišķi piegādāti.

Kapacitatīvās izolācijas priekšrocības galvenokārt ietver

Šo izolāciju var izmantot, lai noņemtu pulsācijas trokšņus
Tos izmanto analogām sistēmām
Tas ietver linearitāti un stabilitāti ar lielu pieaugumu.
Tas nodrošina augstu imunitāti pret magnētiskajiem trokšņiem
Izmantojot to, var izvairīties no trokšņa.

Kapacitatīvās izolācijas lietojumi galvenokārt ietver datu iegūšanu, saskarnes elementu, pacienta uzraudzību, EEG un EKG.

Iespējas

Izolācijas pastiprinātāja galvenās iezīmes galvenokārt ietver šādas.

Sprieguma padeve
Strāvas padeve
Darbības temperatūra

Pastiprinātāju sprieguma padeve galvenokārt attiecas uz sprieguma avota diapazonu. Strāvas padeve ir strāvas daudzums, kas tiek ņemts no avota enerģijas padeve jo tas ir saistīts ar pastiprinātāju. Pastiprinātāja darba temperatūra ir konkrētā apkārtējās temperatūras vērtība.

Šie pastiprinātāji izmanto dažādas metodes, lai samazinātu traucējumus un milzīgu signāla nelinearitāti, piemēram, izmantojot LOC (lineāru optrons ), lai uzlabotu pastiprinātāja linearitāti precīzā signāla diapazonā. Šajā LOC ietilpst ieejas gaismas diode, kas savienota ar 2 fotodiodēm. Šīs fotodiodes baro ieejas un izejas shēmas.

Projektējot šo pastiprinātāju, galvenais uzdevums ir samazināt signāla novirzi, un izolācijas pastiprinātājs visā darba laikā bieži sasilst, tad strāvas padeve ar ķēdi samazināsies. Šos pastiprinātājus parasti novērtē pēc izmēra, veiktspējas un izmaksām, tehniskām vajadzībām ir signāla stabilitāte, linearitāte un augstfrekvences reakcija. Projektējot šo pastiprinātāju, galvenās problēmas ir sadalījuma spriegums un noplūdes pārvaldīšana.

Kā panākt izolāciju?

Ja op-amp ieejas pretestība ir ārkārtīgi augsta, var izraisīt izolāciju. Tā kā šī shēma ietver lielu ieejas pretestību, tad no pastiprinātāja ķēdes var iegūt minūtes strāvu. Pēc Ohma likums , kad pretestība ir augsta, tad strāvu no barošanas avota uzņem mazāk.

izolācijas-pastiprinātāja-ķēdes-diagramma

Tāpēc op-amp neizņem ievērojamu strāvas daudzumu no strāvas avota. Tātad praksē strāva netiks novilkta, kā arī pārsūtīta no vienas daļas uz otru ķēdes daļu. Tādēļ šis pastiprinātājs darbojas kā izolācijas ierīce.

Ja op-amp ieejas pretestība ir zema, tā piesaista lielu strāvas daudzumu. Ohma likums nosaka, ka, ja slodzes pretestībai ir mazāka pretestība, tad tas no enerģijas avota piesaista milzīgu strāvu, lai varētu izraisīt lielus traucējumus, un tas ir pilnīgi pretēji izolācijai. Šeit izolācijas pastiprinātājs darbojas kā buferis, un tie nepastiprina signālus, lai gan nodrošina izolāciju ķēdēs.

Izolācijas pastiprinātāja lietojumprogrammas

Šos pastiprinātājus parasti izmanto tādās lietojumprogrammās kā signāla kondicionēšana. Tam var izmantot dažādus bipolārus, CMOS un komplementārus bipolārus pastiprinātājus, kas ietver smalcinātāju, izolāciju, instrumentu pastiprinātājus.

Tā kā vairākas ierīces darbojas, izmantojot zemas enerģijas avotus, citādi tiek izmantotas baterijas. Izolācijas pastiprinātāja izvēle dažādām lietojumprogrammām galvenokārt ir atkarīga no pastiprinātāja barošanas sprieguma īpašībām.

Tādējādi tas ir viss Izolācijas pastiprinātāji ko var izmantot, lai izolētu signālus, piemēram, ieeju un izvadi, elektriski ar induktīvām sakabēm. Šie pastiprinātāji aizsargā elektriskie un elektroniskie komponenti no pārspriegumiem dažādās lietojumprogrammās, izmantojot daudzus kanālus. Šeit ir jautājums jums, kāds ir šī pastiprinātāja pielietojums medicīnas ierīcēs?