变压器隔离放大器电路的设计方法举例三种
在执行电气操作时,我们必须将电路的一部分与另一部分隔离,以防止过度的能量损失。因此,我们使用隔离放大器作为隔离装置。隔离放大器的主要目的是将放大器前的电路与放大器后的电路进行电气隔离。因此,基本上,我们可以说隔离放大器可用于在放大器的输出端和输入端之间提供欧姆隔离。在某些情况下,隔离放大器也可用于放大低电平信号。
什么是隔离放大器--
定义:隔离放大器也称为单位增益放大器。它基本上是一个运算放大器电路,可用于将电路的一部分与另一部分分离。通过这样做,可以确保电路的任何部分都不会消耗或浪费电源。隔离放大器不用于放大信号。输入到放大器的信号和通过放大器的信号完全相同,这意味着输入电压和输出电压保持不变。如果输入电压为10伏交流电,则输出电压也为10伏交流电。放大器的隔离图如下所示。
隔离放大器的设计方法--
设计隔离放大器有三种方法。以下提到了这三种方法:
变压器隔离--
变压器隔离使用脉冲宽度调制载波信号或频率调制载波信号。内部振荡器为20kHz。此外,该设备还具有整流器、变压器和滤波器,为不同的隔离级提供电源。整流器用于向初级运算放大器提供输入,变压器可耦合电源,振荡器用于向次级om放大器提供输入,低通滤波器从电路中去除频率分量。
优点--
变压器隔离的优点包括以下几点。
·它具有较高的精度
·高线性
·共模抑制比也相当高
应用--
变压器隔离的应用包括以下内容。
·医疗领域的患者监测和诊断目的
·工业中接地回路的消除
·核电厂的功率隔离
光隔离--
在这种放大器中,生物信号被转换成光信号。该装置具有患者电路,患者电路也是输入电路,输出电路是光电晶体管。电池驱动所有电路。输入电路可以将信号转换为光,输出电路可以将光转换为信号。
优点
光学隔离的优点包括以下几点。
·获得原始振幅和频率
·高度线性
·电路中未使用调制器或解调器
·可以提高患者的安全性
应用
光隔离的应用包括以下几个方面。
·数据收集和病人监测
·生物医学测量
·接地回路消除
·测试设备
电容耦合隔离--
在这种类型的放大器中,输入电压的数字编码完成。它还允许频率调制。输入电压在电容器中转换成比例电荷。该装置具有调制器和解调电路。电路的信号通过差动电容屏障。我们为双方使用单独的供应品。
优点
电容耦合隔离的优点包括以下几点。
·消除波纹噪声
·针对不同的仿真系统
·高线性
·高稳定性
应用
电容耦合隔离的应用包括以下方面。
·数据采集
·病人监护
·心电图
·看
特征--
隔离放大器的主要特点如下:
·电压源:一般指电压源的范围。
·电流供应:它是从电源吸取的电流量
·工作温度:指放大器工作时环境温度的具体值。
放大器通常根据其成本、性能和尺寸进行评估。此外,还考虑了各种技术要求,即信号线性度、稳定性和高频响应。隔离放大器设计中的主要问题是漏电压和击穿电压的管理。
如何实现隔离--
运算放大器或运算放大器具有非常高的输入阻抗。该输入阻抗可用于隔离。当电路具有高输入阻抗时,从电路获得的电流非常小。根据欧姆定律,我们说v=IR。因此,电阻越大,从电源吸取的电流越小。因此,由于高阻抗,运算放大器不会从电源中吸取任何显著电流。因此,使用的电流非常缓慢。很少有电流从电路的前半部分传输到后半部分。这样,运算放大器可以作为电路两部分之间的隔离装置。
隔离放大器的应用--
隔离放大器可用于不同的用途。
·目的主要取决于放大器的设计。我们可以在信号调节中使用隔离放大器。
·这利用CMO、双极和互补双极放大器。隔离放大器根据其电源电压特性进行选择。