隔離放大器是一種特殊的測量放大電路,其輸入、輸出和電源電路之間沒有直接電路耦合,即信號在傳輸過程中沒有公共的接地端。輸入電路和放大器輸出之間有歐姆隔離的器件。
隔離放大器是在自動化控制系統中對電壓電流、AC交流、4-20mA、0-5V、mV毫伏、PWM脈沖、Hz頻率、Pt100熱電阻、正弦波、方波、電位器、轉速等各種信號進行變送、轉換、隔離、放大、遠傳的集成電路,可與各種工業傳感器配合使用,滿足用戶本地監視遠程數據采集的需求。
目前,隔離放大器中采用的耦合方式主要有兩種:變壓器耦合和光電耦合。利用變壓器耦合實現載波調制,通常具有較高的線性度和隔離性能,但是帶寬一般在lkHz以下。利用光電耦合方式實現載波調制,可獲得10kHz帶寬,但其隔離性能不如變壓器耦合。上述兩種方法均需對差動輸入級提供隔離電源,以便達到預定的隔離性能。
下圖隔離放大器電路結構圖。為提高微電流和低頻信號的測量精度,減小漂移,其電路采用調制式放大,其內部分為輸入、輸出和電源三個彼此相互隔離的部分,并由低泄漏高頻載波變壓器耦合在一起。通過變壓器的耦合,將電源電壓送入輸入電路并將信號從輸入電路送出。輸入部分包括雙極型前置放大器、調制器;輸出部分包括解調器和濾波器,一般在濾波器后還有緩沖放大器。
隔離放大器電路結構圖