數字隔離器在電子設計中運用
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。
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。
關(guān)鍵詞:
數字隔離器
電子產(chǎn)品
隔離
電阻隔離
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