新型光耦合集成隔离放大器3650和3652

1、新型光耦合集成隔离放大器3650和3652 3650和3652是b-b公司生产的新型光耦合集成隔离，性能优于已有的采纳耦合和调制解调技术做成的隔离放大器模块。与以往的隔离放大器相比，3650和3652的优点在于其尺寸小、价格低、具有较宽的带宽且性能牢靠。因为它们采纳了直流模拟调制技术，而不是载波技术，从而避开了大多数隔离放大器模块所存在的电磁干扰问题(包括传送和接收)。 2 作原理在3650系列浮现以前，光隔离产品普通不用在线性中，而只是将和光敏构成的光电耦合器应用在数字信号隔离中，这种结构因为其基本原理的局限性，存在一定的非线性和不稳定性。而3650和3652利用特有技术克服了单一led和光

2、电二极管形成隔离时的局限性。图1是3650的基本等效电路，可用于了解基本工作原理，不用详细考虑双极性工作时的偏移调整和偏压等问题。为了减小非线性和时光温度的不稳定性，3650采纳了两个光电二极管，其中一个用于输入(cr3)，另一个用于输出(cr2)。放大器a1、led、cr1和光电二极管cr3构成负反馈。由于cr2和cr3性能匹配，它们从led crl(即1=2)接收的光量相等，因而有i2=1i=iin，而放大器a2则用来构成和转换电路。图2是3650模块的简化电路系统模型。它的输出取决于vd电流的大小，而vd。的值又取决于输入电流。因而，3650是一个跨导放大器，其增益为伏特微安。当用作电压

3、源时，输入电流由增益设置打算。rin是差动输入阻抗。对于这个模型，因为其共模阻抗和隔离阻抗都十分高，因此，其输入阻抗可以看作是无限大。3652的简化模型3所示。它的隔离级和输出级与3650彻低相同。而由fet缓冲放大器和输入庇护电阻组成的附加输入电路则提高了3652的差动和共模输入阻抗(1011)，同时也保证了更低的偏置电流(50pa)和过压庇护功能。+ir和-ir输入端可承受6000v差模和3000v共模的loms脉冲电压。缓冲放大器的电压增益由rg1和rg2确定。3 应用解释3.1 电源因为为3650和3652隔离放大器提供电源的dcdc隔离电源普通都与放大器的隔离屏障并行放置，而这样放置

4、可能会降低隔离阻抗和囫囵电路的隔离抑制比。因此，应当用法高质量、低泄漏的dcdc转换器。推举用法burr-brown公司生产的722型dcdc模块。3.2 失调电压的调整3650和3652的调零端bal不用时可悬空。假如放大器工作在一个固定的增益，则可用一个电位器对其举行调零，低增益时可用法10k电位器；高增益应用时，推举用法50k电位器。当输入、输出级都需要调零时，可以把所挑选的输入信号管脚衔接到common(公共)端，然后将放大器设置在最大增益，用50k电位器把输入级的失调调节到零，接着再把放大器的增益设置为最小，并用10k电位器把输出偏移再调节到零即可。3.3 防护措施为了充分发挥365

5、0和3652放大器优异的隔离特性，设计时建议实行下面几点措施：(1)输入应采纳带屏蔽的双绞线电缆。(2)尽量减小外部。对称的罗列外部元件可以使从输人端到输出公共端的电容匹配，从而取得高的imr。(3)电路的外部元件及其引线均应与输出端有足够的距离，以防止高压击穿。(4)如有须要，可采纳有庇护层的印刷电路板。4 应用举例图4所示是由3650构成的隔离放大器系统的，该系统可用于测量电机的电枢电流和电枢电压。它通过校准电阻rs将电机的电枢电流转换为电枢电压，然后再通过3650举行隔离和放大。而电枢电压则经分压器(可调节增益)输出，然后再由3650隔离和放大。在浮现高共模电压状况下，通过3650可提供 精确的电流检测。图5是用3652构成的对患者监视的应用电路。事实上这是一个真正的平衡输入仪表放大器，该电路具有很高的差动和共模输入阻抗，可以大大降低共模噪音。因为以往的仪器在对病人 的监护中经常存在导联阻抗不均衡等问题，因此，用图5所示电路可取得良好的效果。该电路输入端可承受10ms的3kv和6kv共模输入电压和差动输入电压，这些电压都相对于输入的公共端。该隔离屏障的额定隔离耐压为2000vpp(持续)，脉冲额定隔离耐压为5000vpp。由于每个器件在工厂的测试电