Како одабрати опто{0}}уређаје за изолацију на основу типа сигнала?

Основни принцип при избору опто{0}}уређаја за изолацију на основу типа сигнала је да одговара брзини података сигнала, захтевима за прецизност и степену изолације. За дигиталне сигнале мале брзине{2}, стандардни оптокаплери су одговарајући избор; за дигиталне сигнале велике брзине{3}}пожељни су магнетни спојници или капацитивни изолатори; за ниске{4}} аналогне сигнале, линеарни оптокаплери или изолациони појачивачи су обавезни; а за високо{5}}прецизне АДЦ/ДАЦ апликације, препоручују се интегрисана решења за изолацију.

И. Прецизан избор на основу типа сигнала

1. Дигитални сигнали-ниске брзине (<1 MHz)

Типични сигнали: Дигитални улази/излази (укључивање/искључивање), контрола релеја, општа И/О изолација.

Препоручени уређаји: Стандардни оптокаплери (нпр. ПЦ817, ТЛП521).

Образложење избора: Ниска цена, једноставна структура и висок изолациони напон; задовољавају основне захтеве електричне изолације.

Напомена: Избегавајте да их користите за аналогне сигнале или -брзину комуникацију, јер пате од спорог времена одзива и велике не-нелинеарности.

2. High-Speed ​​Digital Signals (>1 Мбпс)

Типични сигнали: СПИ, И2Ц, УАРТ, УСБ изолација,{1}}брзи АДЦ интерфејси.

Препоручени уређаји: магнетни дигитални изолатори (нпр. АДИ-јева АДуМ серија), капацитивни изолатори (нпр. ТИ-јева ИСО серија).

Образложење избора:

Магнетски изолатори: Високе брзине преноса (до 150 Мбпс), одлична тачност времена и ниска потрошња енергије.

Капацитивни изолатори: Компактна величина и јака отпорност на ЕМИ, што их чини погодним за дизајн ПЦБ-а високе{0}}густине.

Избегавајте коришћење стандардних оптокаплера: они имају ограничен пропусни опсег (обично<10 MHz) and exhibit significant timing jitter at high speeds.

3. Аналогни сигнали ниске-брзине (нпр. 4–20 мА, 0–5 В, термопарови)

Типични сигнали: узорковање сензора, индустријски предајници, праћење температуре.

Препоручени уређаји: Линеарни оптокаплери (нпр. ХЦНР201), изолациони појачивачи (нпр. ИСО124, АМЦ1200).

Образложење избора:

Стандардни оптокаплери пате од озбиљне не-линеарности и не могу да гарантују тачност аналогних сигнала.

Линеарни оптокаплери користе двоструки-механизам повратне информације од фотодиоде да компензују не-линеарност, постижући линеарност до 0,01%. Изолована операциона појачала имају високу интеграцију, подржавају висок однос одбијања заједничког мода (ЦМРР) и нуде јак имунитет на сметње.

4. Високо{1}}прецизни АДЦ/ДАЦ сигнали (16-битни и новији)

Типичне примене: медицинска опрема, прецизни мерни инструменти, индустријски ПЛЦ-ови.

Препоручено решење: Наменски интегрисани изолациони чипови (нпр. АДЦ-ови са уграђеном-изолацијом или интегрисани модули који комбинују изоловано појачало са изолованим напајањем).

Образложење избора:

Дискретна решења (користећи оптокаплере плус изолована напајања) су склона увођењу шума и грешака у времену, чинећи отклањање грешака сложеним.

Интегрисана решења карактеришу оптимизоване паразитне параметре и усклађивање компоненти које обавља произвођач, чиме се обезбеђује тачност и стабилност узорковања.

ИИ. Табела за поређење кључних параметара

Упозорење о замци: Честа грешка је изоловање само сигнала уз занемаривање напајања. Императив је истовремено имплементирати *двоструку изолацију* и за сигнал и за напајање; у супротном, бука ће се преслушавати кроз заједничку путању напајања, чинећи покушаје изолације потпуно узалудне.