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耦合/隔離技術(shù)解決電子干擾新挑戰(zhàn)

發(fā)布時間:2010-06-24 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)

隔離耦合技術(shù)解決電子干擾新挑戰(zhàn)

在電子電路系統(tǒng)中,不可避免地存在各種各樣的干擾信號,若電路的抗干擾能力差將導致測量、控制準確性的降低,甚至產(chǎn)生誤動作,從而帶來破壞性的后果。因此,若硬件上采用一些設(shè)計技術(shù),破壞干擾信號進入測控系統(tǒng)的途徑,可有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力。事實證明,采用耦合/隔離技術(shù)是一種簡便且行之有效的方法。因此,通過隔離元器件把電子干擾的路徑切斷,從而達到抑制電子干擾的效果。

電路隔離按照電路類型可分為:模擬電路的隔離、數(shù)字電路的隔離、數(shù)字電路與模擬電路之間的隔離。
其中模擬電路的隔離比較復雜,主要取決于對傳輸通道的精度要求,對精度要求越高,其通道的成本也就越高;然而,當性能的要求上升為主要矛盾時,應(yīng)當以性能為主選擇隔離元器件,把成本放在第二位;反之,應(yīng)當從價格的角度出發(fā)選擇隔離元器件。模擬電路的隔離主要采用變壓器隔離、互感器隔離、直流電壓隔離器隔離、線性隔離放大器隔離。 更多請點擊:數(shù)字隔離元件應(yīng)用介紹。

本期半月談將集中探討高速數(shù)字電路中隔離技術(shù)以及數(shù)字隔離器件的選型和應(yīng)用,其中重點介紹光電耦合的應(yīng)用和設(shè)計等問題。

高速數(shù)字電路中的隔離技術(shù)探討

在數(shù)字電路的設(shè)計特別是高速數(shù)字電路的設(shè)計過程中,由于器件的密集通常會引起器件之間的相互干擾,器件的布局、接地、屏蔽不合理也會導致電路之間產(chǎn)生干擾。依照數(shù)字式隔離電路的生產(chǎn)工藝、電氣結(jié)構(gòu)和傳輸原理,數(shù)字隔離電路主要分為光學、電感以及電容耦合技術(shù)的數(shù)字隔離器件。它們各有優(yōu)缺點。如光耦合技術(shù)對外部電子或磁場內(nèi)在的抗擾性強,電感耦合技術(shù)的優(yōu)點是信號能量傳輸可以為近100%的效率,從而使低功耗隔離器成為可能。使用一個電容隔離層的好處是,在尺寸大小和能量傳輸方面的高效率,以及對磁場的抗擾度好等。詳細分析請點擊:高速數(shù)字電路中電子隔離應(yīng)用技巧。

通過了解各種隔離技術(shù)和隔離器件的工作原理和優(yōu)缺點,電路設(shè)計工程師可以根據(jù)具體的電路特點,選擇合適的數(shù)字隔離器件,數(shù)字隔離器件的選型與應(yīng)用將會系統(tǒng)介紹主流的幾種隔離器件的選擇,以消費電子和通信設(shè)置為實例,解析數(shù)字電路隔離器件的選型和設(shè)計的重要思路。

光電耦合器應(yīng)用選型技巧

在數(shù)字電路的隔離器件中,光電耦合器的應(yīng)用給出廣泛,隨著數(shù)字通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及光隔離器和固體繼電器等自動控制部件在機械工業(yè)中應(yīng)用的不斷擴大,特別是微處理機在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用推廣(有時一臺微機上的用量可達十幾個甚至上百個)和產(chǎn)品性能的逐步提高,光電耦合器的應(yīng)用市場將日益擴大。詳細了解光電耦合器的發(fā)展及應(yīng)用。

光電耦合器的優(yōu)點是體積小、壽命長、無觸點、抗干擾能力強、能隔離噪音、工作溫度寬,輸入輸出之間電絕緣,單向傳輸信號及邏輯電路易連接等。其顯著的優(yōu)點能在各個行業(yè)有典型應(yīng)用,如下:

典型應(yīng)用
  • 用作固體繼電器
  • 光電耦合器在電話保安裝置中應(yīng)用
  • 用光電耦合器代替音頻變壓器
光耦合器有管式、雙列直插式和光導纖維式等形式,其種類達數(shù)十種。只有詳細了解了光耦合器的性能及類型,掌握光耦合器的技術(shù)特性與應(yīng)用,工程師才能在設(shè)計和選用是得心應(yīng)手,事半功倍。

但使用光耦隔離還需要考慮以下幾個問題:光耦直接用于隔離傳輸模擬量時,要考慮光耦的非線性問題;光耦隔離傳輸數(shù)字量時,要考慮光耦的響應(yīng)速度問題;如果輸出有功率要求的話,還得考慮光耦的功率接口設(shè)計問題。光電耦合器的實用技巧將一一為您解答如何克服光電耦合器非線性,提高光電耦合器的傳輸速度和進行光耦的功率接口設(shè)計。
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