Izolacija pojačalo ili pojačalo s jedinstvenim pojačanjem osigurava izolaciju od jedne frakcije kruga do druge frakcije. Dakle, snaga se ne može crpati, koristiti i trošiti unutar kruga. Glavna funkcija ovog pojačala je povećati signal. Isti ulazni signal od op-amp je točno izdan iz op-pojačala kao izlazni signal. Ova pojačala koriste se za električnu sigurnost kao i za izolaciju. Ova pojačala štite pacijente od odljeva struje. Oni pucaju omski kontinuitet električnog signala između ulaza i izlaza, a izolirano napajanje može se osigurati i za ulaz i za izlaz. Dakle, signali niske razine mogu se pojačati.

Što je izolacijsko pojačalo?

Izolacijsko pojačalo može se definirati kao pojačalo koje nema vodljivi kontakt između ulaznih i izlaznih sekcija. Prema tome, ovo pojačalo daje omsku izolaciju između i / p & o / p terminala pojačala. Ova izolacija mora imati manje propuštanja, kao i visoku količinu napona dielektričnog proboja. Tipične vrijednosti otpora i kondenzatora pojačala među ulaznim i izlaznim stezaljkama su otpornik koji treba imati 10 Tera Oma, a kondenzator 10 pikofarada.

izolacijsko pojačalo

Ova pojačala često se koriste kada postoji izuzetno velika razlika u naponu zajedničkog načina rada na ulaznoj i izlaznoj strani. U ovom pojačalu, omski sklop nije prisutan od ulaznog do izlaznog tla.

Metode projektiranja izolacijskog pojačala

Postoje tri vrste metoda dizajna koje se koriste u izolacijskim pojačalima koje uključuju sljedeće.

Izolacija transformatora
Optička izolacija
Kapacitivna izolacija

1). Izolacija transformatora

Ova vrsta izolacije koristi dva signala poput PWM-a ili frekvencijski modulirane. Ovo pojačalo interno uključuje oscilator 20 KHz, ispravljač, filtar i transformator za napajanje svake izolirane faze.

Ispravljač se koristi kao ulaz u glavno opcijsko pojačalo.
Transformator povezuje opskrbu.
Oscilator se koristi kao ulaz u sekundarno opcijsko pojačalo.
LPF se koristi za uklanjanje komponenata druge frekvencije.

Prednosti izolacije transformatora uglavnom uključuju visoki CMRR, linearnost i točnost.

Primjene izolacije transformatora uglavnom uključuju medicinsku, nuklearnu i industrijsku.

2). Optička izolacija

U ovoj izolaciji, l signal se može promijeniti iz biološkog u svjetlosni signal pomoću LED za daljnji postupak. U tome je krug pacijenta ulazni krug, dok izlazni krug može biti oblikovan fototranzistorom. Ovi krugovi rade s baterijom. Krug i / p mijenja signal u svjetlo, kao i krug o / p, vraća svjetlost u signal.

Prednosti optičke izolacije uglavnom uključuju

Korištenjem ovoga možemo dobiti amplitudu i izvornu frekvenciju.
Povezuje se optički bez potrebe za modulatorom, inače demodulatorom.
Poboljšava sigurnost pacijenta.

Primjene izolacije transformatora uglavnom uključuju kontrolu procesa u industriji, prikupljanje podataka, mjerenja biomedicine, nadzor pacijenta, element sučelja, ispitnu opremu, kontrolu SCR itd.

3). Kapacitivna izolacija

Koristi frekvencijsku modulaciju i digitalno kodiranje ulaznog napona.
Ulazni napon može se mijenjati u relativni naboj preko uključenog kondenzatora.
Sadrži krugove poput modulatora kao i demodulatora.
Signali se šalju preko diferencijalne kapacitivne barijere.
Za obje strane daju se zasebne isporuke.

Prednosti kapacitivne izolacije uglavnom uključuju

Ova izolacija može se koristiti za uklanjanje mreškanja
Oni se koriste za analogne sustave
Uključuje linearnost i stabilnost visokog pojačanja.
Daje visoku imunost na magnetske zvukove
Korištenjem ovoga može se izbjeći buka.

Primjene kapacitivne izolacije uglavnom uključuju prikupljanje podataka, element sučelja, praćenje pacijenta, EEG i EKG.

Značajke

Glavne značajke izolacijskog pojačala uglavnom uključuju sljedeće.

Opskrba naponom
Strujna opskrba
Radna temperatura

Napajanje pojačala uglavnom se odnosi na opseg izvora napona. Trenutna opskrba je količina struje koja se uzima iz izvora napajanje kao što je povezano s pojačalom. Radna temperatura pojačala posebna je vrijednost temperature okoline.

Ova pojačala koriste različite metode za smanjenje izobličenja i ogromnu nelinearnost signala poput upotrebe LOC-a (linearnog optički sprežnik ) kako bi se poboljšala linearnost pojačala u točnom opsegu signala. Ovaj LOC uključuje ulaznu LED diodu povezanu na 2-fotodiode. Te fotodiode napajaju ulazni i izlazni krug.

Prilikom dizajniranja ovog pojačala glavni je zadatak smanjiti zanošenje signala, a izolacijsko pojačalo se često zagrijava tijekom rada, tada će se smanjiti strujna opskrba kruga. Ta se pojačala obično procjenjuju prema veličini, izvedbi i cijeni, a tehničke potrebe su stabilnost, linearnost i visokofrekventni odziv signala. Glavne brige prilikom dizajniranja ovog pojačala uključuju napon proboja i upravljanje propuštanjem.

Kako postići izolaciju?

Kada je ulazna impedancija op-pojačala izuzetno visoka, tada može doći do izolacije. Kako ovaj krug uključuje visoku ulaznu impedansu, tada se iz kruga pojačala može povući minutna struja. Prema Ohmov zakon , kada je otpor velik, tada će se struja manje izvlačiti iz napajanja.

izolacija-pojačalo-sklop -dijagram

Stoga opcijsko pojačalo ne crpi značajnu količinu struje iz izvora napajanja. Dakle, u praksi se neće povlačiti struja, kao ni prebacivati iz jednog dijela u drugi dio kruga. Stoga ovo pojačalo djeluje kao izolacijski uređaj.

Kad je ulazna impedancija op-pojačala mala, on povlači veliku količinu struje. Ohmov zakon kaže da, ako impedancija opterećenja ima manji otpor, tada on izvlači ogromnu struju tako da mogu nastati visoki poremećaji, a to je sasvim suprotno od izolacije. Ovdje izolacijsko pojačalo radi poput međuspremnika i oni ne pojačavaju signale, iako osiguravaju izolaciju podjela krugova.

Primjene izolacijskog pojačala

Ta se pojačala obično koriste u aplikacijama poput kondicioniranja signala. Ovo može koristiti različita bipolarna, CMOS i komplementarna bipolarna pojačala koja uključuju pojačala, izolacijska i instrumentacijska.

Budući da nekoliko uređaja radi pomoću izvora slabe energije, inače baterija. Odabir izolacijskog pojačala za različite primjene uglavnom ovisi o karakteristikama opskrbnog napona pojačala.

Dakle, ovdje se radi o svemu Izolacijska pojačala koji se mogu koristiti za električnu izolaciju signala poput ulaza i izlaza induktivnim spojnicama. Ova pojačala štite električne i elektroničke komponente od prenapona u različitim aplikacijama koristeći brojne kanale. Evo pitanja za vas, koja je primjena ovog pojačala u medicinskim uređajima?