一文读懂怎么阻隔模拟信号

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在模拟信号离隔的问题上,许多人都觉得十分困扰,阻隔数字信号的办法或许许多,但阻隔模拟信号的计划却没有多少,却又不得不阻隔,一般根据以下需求:

1.阻隔搅扰源;

2.分隔高电压。

阻隔数字信号的办法许多,阻隔模拟信号的办法却没有幻想的那么多,关键是阻隔的本钱,比幻想的都要高出许多。特别是要求准确丈量的场合,模拟信号的阻隔,本钱高得愈加是离谱的无法幻想。我从事这种系统开发多年,对自己所知道的阻隔办法做个小小的总结:

数字阻隔办法: 1.光耦;

2.ADI的磁阻隔芯片,ADuMXXXX(XXXX为数字代号,如I2C的ADuM1250);

3.自己用变压器阻隔。

数字阻隔办法,一般完结的都是单向数字信号的阻隔,关于双向数字信号,需求两个阻隔单元来完结,体积十分的惊人;很难减小体积。相关于速度很本钱,如果速度小于100KHz一下,个人引荐用Ps2501这样的常用光耦阻隔数字信号,很好的性价比,阻隔度也十分的高。一般Ps2501这样的光耦阻隔度都在3000V/RMS以上。

可是如果阻隔数字信号的频率在200KHz以上,用Ps2501这样的光耦就不行了,要换高速的数字光耦,价格本钱也上去了,不划算了。所以可选用ADI的磁阻隔芯片。最廉价的磁阻隔芯片每通道的价格在$0.7,算下来人民币也才4~5块人民币,选在6N137、6N136这样的高速光耦,现已没有性价比可言,糟蹋许多的PCB空间用于阻隔部分。本钱在4块左右,乃至更高,首要看你的6N137的收购量。但ADuM系列的磁阻隔芯片的尺度小许多许多,价格比较也很有优势。仅有美中不足的是磁阻隔芯片的阻隔电压只能到1000V左右,这个是个很头疼的问题。如果仅仅阻隔搅扰源,天然没问题,如果是阻隔高电压,那么要细心考量一下规划了。

自己用阻隔变压器来阻隔的办法,一般人是用不到的,由于彻底没有经济效益。它只要一点优点,就是阻隔电压可做得十分高,一般只要变频器、逆变器等IGBT的驱动,需求阻隔十分大的电压,超越5000V;才运用。由于一般的芯片和光耦都完结不了了。

一文读懂怎么阻隔模拟信号

模拟信号的阻隔: 1.线性光耦;

2.阻隔放大器;

3.频压变换和压频变换+数字阻隔;

4.飞电容;

5.选用DA/AD+数字阻隔的办法完结模拟信号的采样恢复,进而完结阻隔的办法;

6.一般光耦完结的线性阻隔。

线性光耦,做过阻隔的朋友都知道。如曾经的TIL300,不过如同现已不出产了。能够挑选Vishy的IL300作为代替。作为一般模拟信号的线性阻隔,是个不错的挑选。一般来讲,线性光耦需求两个运放和一些高精度电阻组成适宜的电路才干完结信号的阻隔。也仅仅单向阻隔。IL300的价格在十几块钱人民币左右,如果想得到比较好的温度特性,需求两个比较好的运放,所以整个阻隔下来的本钱在每路:30RMB/Ch,阻隔的频率在200kHz左右。线性度其实并不抱负,0.1%的精度都比较难确保;但手册上写着能够到0.01%的伺服精度。实际上,由于温度的影响,线性度在+/-0.5%,所以有更高阻隔线性度的童鞋们就不能挑选这种办法了。但关于大多数场合都是能够的;

阻隔放大器,这个是个终极的宝物啊,有许多厂家都有,我国小厂一堆出产这种东西的。线性度都能到达0.1%,比较上档次的是TI和ADI的阻隔放大器,这些东西的本钱很高。TI有一款号称是全球价格最低的阻隔放大器,ISO124。阻隔放大器的话,功能安稳,线性度杰出,大多数都能到达或远远超越0.1%,都能到达0.01%;但价格的话至少都在40RMB/Ch,ADI的就愈加离谱了,大约能到40dollar/Ch,关于做一般工业产品的制造商来讲,实在是望而生畏。

第三种办法和第五种办法迥然不同,都是把模拟信号变为数字信号然后再阻隔数字信号。数字信号再恢复成模拟信号,所以,这也意味着这种电路杂乱得很。但从阻隔作用上讲,应该是一种比较合理的阻隔办法。至少在本钱和精度上,和阻隔放大器最有一拼的。压频变换和频压变换都十分的贵,所以,这种器材不适合做低带宽信号的变换;压频和频压变换不需求单片机的参加,电路上更为简练,可靠性也更高。如果运用AD/DA变换恢复,需求单片机或许FPGA等操控电路的参加,从开发视点来说,需求比较多的精力。相关于频压变换的办法,比较罗嗦,恢复的信号带宽和AD/DA的带宽有关。但挑选适宜的芯片和单片机,如cortex-M0的32位单片机,40MHz左右,几块钱人民币。配适宜宜的AD/DA,本钱也能操控在30RMB/ch,但作用比IL300要好许多,首要是阻隔的线性度能够有个十分好的确保。

飞电容,飞电容笔者没试过,可是飞电容也是个思路特别的阻隔计划。相关于其他的阻隔计划,首先是不需求阻隔电源;其次是电路简略。飞电容就是将模拟信号作为源,对一个适宜的电容进行充电,充完电后,将飞电容切换到丈量电路一边,与向飞电容充电的电路彻底断开。电容对丈量电路放电。丈量电路丈量出电容的电压。即完结了电压信号的阻隔。这个电路的中心在于,切换电容,并操控切换时刻。最好运用继电器,但一般的继电器寿数有限,这种玩法必定就报废了。要运用湿簧继电器;湿簧继电器应该不是廉价的东西,这种办法我也没试过,可是理论上是彻底可行的。只不过信号带宽是小得不幸。可能只要10Hz吧。

一般的光耦仅仅运用了特别的思路,用别的一个光耦做第一个光耦的反应和补偿,这种办法呢,个人觉得阻隔一般的信号还能够,由于没有Datasheet等确保,实际上大批量应用是很难确保一致性和安稳性的。仅仅应用于线性度要求十分不高的场合。本钱在所有模拟信号阻隔计划里应该是最低的,能够做到5块钱/ch以下。

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