Изоляторы с емкостной связью

January 6, 2011 by admin Комментировать »

Компоненты с конденсаторным каналом связи изготавливает фирма Burr- Brown (Texas Instruments). Для изоляции используются специальные высоковольтные керамические конденсаторы емкостью всего 0.4 пФ, что уже создает защиту от относительно медленно изменяющихся напряжений между передающей и приемной частями интерфейса. Эта защита дополняется дифференциальным способом передачи сигнала через два одинаковых конденсатора. От сбоев в результате действия внешних электростатических полей канал передачи защищен внутренним экраном.

Burr-Brown на основе таких элементов изготавливает устройства гальванической изоляции для передачи аналоговых и цифровых сигналов (табл. 5.5).

 

IS0150

IS0124

IS0122

IS0120

Тип

к»

к»

к»

Электр, прочность

о о

к»

к»

к»

изоляции, В (DC)

к» 4^

к»

к»

к»

Электр, прочность

О О

О

о

О

о

о о

изоляции, В (pulse)

 

 

 

 

Ослабление сигна

 

О

О

ла на частоте 60 Гц

 

 

 

 

(дБ)

о

о

о

о

Ток утечки при

ON

240В/60Гц (мкА)

 

о

о

о

Нелинейность

 

о

о к»

о

(+/-%)

 

On

Полоса пропуска

 

о

о

О

ния (кГц)

12 SOP

8PDIP, 8SOP

8PDIP, 8 SOP

16CDIP, SB

Тип корпуса

Двунаправленный

Прецизионный

Прецизионный

Прецизионный

 

цифровой гальвани-

изолирующий

изолирующий

изолирующий

Особенности

ческии изолятор

усилитель

усилитель

усилитель

 

 

Рассмотрим более подробно микросхему ISO122. Ее структурная схема приведена на рис. 5.2. ISO122 состоит из двух частей, разделенных изоляционным барьером. Входные каскады прецизионного усилителя сигналов и его выходные каскады не имеют общих электрических цепей. Передача сигналов через изоляционный барьер обеспечивается емкостной связью, поэтому постоянные напряжения и низкочастотные сигналы подавляются с ослаблением более 115 дБ (частота 60 Гц).

Рис. 5.2.. Структурная схема ISO122

В технической документации на микросхему ISO122 приводится несколько рекомендуемых схем ее применения. В качестве одного из примеров, на рис. 5.3 приведена схема подключения "изолированного" датчика температуры на основе ИС ISO122. Входной сигнал формируется рассмотренным ранее преобразователем XTR101 с резистивным датчиком температуры и через интерфейс "токовая петля" поступает на изолирующий усилитель ISO122. Выходной сигнал Vout не имеет общих электрических цепей с остальными элементами данной структуры.

Рис. 5.3. Датчик температуры с IS0122

Интегральная схема IS0150 (рис. 5.4) – это цифровой изолятор, предназначенный для работы при напряжении до 1500 В. Он имеет два независимых канала передачи сигналов, в которых направления передачи могут переключаться сигналами R/T. Следует отметить, что переключение направлений передачи требует одновременного изменения управляющих сигналов как на передающей, так и на приемной стороне.

Рис. 5.4. Функциональная схема ИС IS0150

ISO 150 имеет гарантированную скорость передачи 50 Мбит/с, а типичную – 80 Мбит/с. При этом он экономичен, для скорости передачи 50 Мбит/с типичное потребление каждого устройства составляет всего 15 мА. Проходная емкость устройства в целом около 7 пФ. На основе ISO 150 может быть построен, например, интерфейс RS-485 (рис. 5.5) с гальванической изоляцией.

Помимо изделий, перечисленных в табл. 5.6, Burr-Drown изготавливает микросхемы IS0422 и IS0485 – функционально законченные изолированные трансиверы для применения в соответствующих интерфейсах. На рис. 5.6 приведена функциональная схема ИС IS0485.

IS0485 с такими же параметрами изоляции, как и ISO 150, предназначен для работы с интерфейсами RS-485 и RS-422 в полудуплексном режиме, т.е. с переключением направления передачи. Для этого на одной из сторон

основе ИС IS0150

Рис. 5.5. Изолированный интерфейс RS-485 на

Рис. 5.6. Функциональная схема ISO485

имеется управляющий вход DE. Некоторое упрощение связи между изолированными частями устройства привело к снижению максимальной скорости передачи: гарантированная скорость – 20 Мбит/с, типовая – 35 Мбит/с, что значительно превышает требования стандартов на интерфейсы RS-485 и RS- 422.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты