數字隔離在電子產(chǎn)品中的應用

　　當前的電子系統中，往往有很多數字信號和模擬信號需要進(jìn)行傳遞，同時(shí)要求有很高的電阻隔離特性，實(shí)現電子系統與用戶(hù)之間的隔離，多采用光耦、磁隔離和電容隔離來(lái)實(shí)現，但其功耗、速度、隔離電壓等方面往往不能達到最優(yōu)。針對隔離產(chǎn)品市場(chǎng)，Silicon Labs公司推出以無(wú)線(xiàn)傳輸來(lái)實(shí)現信號的隔離和傳遞，同時(shí)在性能方面得到了很大的提升。

　　本文將重點(diǎn)對數字隔離器的工作原理，產(chǎn)品特點(diǎn)及性能等分別進(jìn)行介紹，再講解數字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應用。

　　一、隔離產(chǎn)品的工作原理

　　1、按照隔離產(chǎn)品的傳播方式可以分為光耦隔離、磁隔離和電容隔離，以及Silicon Labs產(chǎn)品中采用的無(wú)線(xiàn)隔離。以光耦為例，其傳播原理如下：

　　輸入的電信號驅動(dòng)發(fā)光二極管(LED)，使之發(fā)出一定波長(cháng)的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出，這就完成了電—光—電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。其優(yōu)點(diǎn)是信號單向傳輸，隔離電壓高，抗干擾能力強;其缺點(diǎn)也比較明顯，速度不會(huì )特別快，最高50Mbps，LED功耗較大，工作時(shí)間較長(cháng)LED很容易老化。

　　2、Silicon Labs以無(wú)線(xiàn)的方式實(shí)現信號的隔離和傳播，下面以Si84xx為例說(shuō)明其工作原理。

　　說(shuō)明：左邊Input做為信號的輸入，將該信號轉換為無(wú)線(xiàn)射頻信號后，右邊進(jìn)行RF接收和處理，并且通過(guò)Output將接收的信號進(jìn)行輸出。無(wú)線(xiàn)信號的調制頻率為2.4GHz左右，不在通訊頻率范圍。其調制和解調信號如下圖：

　　因為采用了無(wú)線(xiàn)信號進(jìn)行信號的傳遞，信號的轉換和傳遞速度快，數據傳遞速率可達到150Mbps，尺寸也可以做的很小，功耗非常低，傳播時(shí)間短，隔離電壓非常高。由于是無(wú)線(xiàn)進(jìn)行信號傳遞，容易造成電磁干擾。