Изоляция усилитель мощности или усилитель с единичным усилением обеспечивает изоляцию от одной части схемы к другой. Таким образом, мощность не может быть получена, использована и растрачена в цепи. Основная функция этого усилителя - увеличение сигнала. Тот же входной сигнал операционный усилитель выдается именно из операционного усилителя как выходной сигнал. Эти усилители используются для обеспечения электрической безопасности батареи, а также изоляции. Эти усилители защищают пациентов от утечки тока. Они нарушают омическую непрерывность электрического сигнала между входом и выходом, а изолированный источник питания может быть предусмотрен как для входа, так и для выхода. Таким образом, можно усилить сигналы низкого уровня.

Что такое развязывающий усилитель?

Разделительный усилитель можно определить как усилитель, не имеющий проводящего контакта между входными и выходными секциями. Следовательно, этот усилитель обеспечивает омическую изоляцию между клеммами i / p и o / p усилителя. Эта изоляция должна иметь меньшую утечку, а также высокое напряжение пробоя диэлектрика. Типичные значения резистора и конденсатора усилителя среди входных и выходных клемм: резистор должен иметь сопротивление 10 Терам, а конденсатор - 10 пикофарад.

развязка-усилитель

Эти усилители часто используются, когда существует чрезвычайно большая разница синфазного напряжения между входной и выходной сторонами. В этом усилителе нет омической схемы от земли входа до земли выхода.

Методы проектирования развязывающего усилителя

В развязывающих усилителях используются три метода проектирования, которые включают следующие.

Изоляция трансформатора
Оптическая изоляция
Емкостная изоляция

1). Изоляция трансформатора

В этом типе изоляции используются два сигнала, такие как ШИМ или частотно-модулированные. Внутри этот усилитель включает в себя генератор 20 кГц, выпрямитель, фильтр и трансформатор для подачи питания на каждый изолированный каскад.

Выпрямитель используется как вход для основного операционного усилителя.
Трансформатор подключает питание.
Генератор используется как вход для вторичного операционного усилителя.
ФНЧ используется для удаления составляющих другой частоты.

К преимуществам трансформаторной развязки в основном относятся высокий коэффициент CMRR, линейность и точность.

Изоляция трансформаторов применяется в основном в медицине, атомной промышленности и промышленности.

2). Оптическая изоляция

В этой изоляции сигнал l может быть изменен с биологического на световой сигнал с помощью ВЕЛ для дальнейшего процесса. В этом случае цепь пациента является входной цепью, тогда как выходная цепь может быть образована фототранзистором. Эти схемы работают от батареи. Цепь i / p изменяет сигнал на свет, а схема o / p меняет свет обратно на сигнал.

К преимуществам оптической развязки в основном относятся:

Используя это, мы можем получить амплитуду и исходную частоту.
Он подключается оптически без необходимости модулятора, иначе демодулятора.
Это повышает безопасность пациента.

Применение изоляции трансформатора в основном включает управление процессами в промышленности, сбор данных, биомедицинские измерения, мониторинг пациента, интерфейсный элемент, испытательное оборудование, управление SCR , так далее.

3). Емкостная изоляция

Он использует частотную модуляцию и цифровое кодирование входного напряжения.
Входное напряжение можно изменить на относительный заряд переключенного конденсатора.
Он включает в себя такие схемы, как модулятор, а также демодулятор.
Сигналы передаются через дифференциальный емкостной барьер.
Для обеих сторон даны отдельные поставки.

К преимуществам емкостной изоляции в основном относятся:

Эту изоляцию можно использовать для устранения шумов пульсации.
Они используются для аналоговых систем
Он включает в себя линейность и стабильность при высоком усилении.
Обладает высокой устойчивостью к магнитным помехам.
Используя это, можно избежать шума.

Применения емкостной изоляции в основном включают сбор данных, интерфейсный элемент, мониторинг пациента, ЭЭГ и ЭКГ.

Функции

Основные характеристики развязывающего усилителя заключаются в следующем.

Напряжение питания
Текущее предложение
Рабочая Температура

Напряжение питания усилителей в основном относится к диапазону источников напряжения. Текущий источник питания - это количество тока, которое берется из источника источник питания так как он связан с усилителем. Рабочая температура усилителя - это конкретное значение температуры окружающей среды.

В этих усилителях используются разные методы уменьшения искажений и огромной нелинейности сигнала, например, использование LOC (линейный оптопара ) для повышения линейности усилителя в точном диапазоне сигнала. Этот LOC включает входной светодиод, подключенный к 2-м фотодиодам. Эти фотодиоды питают входные и выходные цепи.

При проектировании этого усилителя основной задачей является уменьшение дрейфа сигнала, а изолирующий усилитель часто нагревается на протяжении всей работы, тогда ток, подаваемый на схему, будет уменьшаться. Эти усилители обычно оцениваются по размеру, характеристикам и стоимости, при этом техническими требованиями являются стабильность, линейность и высокочастотная характеристика сигнала. Основными проблемами при разработке этого усилителя являются напряжение пробоя и устранение утечек.

Как добиться изоляции?

Когда входной импеданс операционного усилителя чрезвычайно высок, может возникнуть изоляция. Поскольку эта схема имеет высокий входной импеданс, из схемы усилителя может поступать незначительный ток. Согласно с Закон Ома , когда сопротивление велико, ток будет меньше потребляться от источника питания.

Схема изоляционного усилителя

Следовательно, операционный усилитель не потребляет значительного количества тока от источника питания. Таким образом, на практике ток не будет потребляться, а также передаваться из одной части в другую часть цепи. Таким образом, этот усилитель работает как изолирующее устройство.

Когда входное сопротивление операционного усилителя низкое, он потребляет большое количество тока. Закон Ома гласит, что если сопротивление нагрузки имеет меньшее сопротивление, то он потребляет большой ток от источника питания, так что могут быть вызваны сильные помехи, а это совершенно противоположно изоляции. Здесь развязывающий усилитель работает как буфер, и они не усиливают сигналы, хотя обеспечивают изоляцию частей цепей.

Применения развязывающего усилителя

Эти усилители обычно используются в таких приложениях, как преобразование сигналов. В нем могут использоваться различные биполярные, КМОП и дополнительные биполярные усилители, в том числе прерыватели, развязки и инструментальные усилители.

Поскольку некоторые устройства работают с использованием источников малой мощности, в противном случае батареи. Выбор изолирующего усилителя для различных приложений в основном зависит от характеристик напряжения питания усилителя.

Таким образом, это все о Изолирующие усилители которые можно использовать для электрической изоляции сигналов, таких как вход и выход, с помощью индуктивных соединений. Эти усилители защищают электрические и электронные компоненты от перенапряжений в различных приложениях по многочисленным каналам. К вам вопрос, а каково применение этого усилителя в медицинских приборах?