耦合/隔离技术解决电子干扰新挑战

来源:电子元件技术网 作者:—— 时间:2010-06-28 10:41

通信 光电耦合 隔离元器件

在电子电路系统中,不可避免地存在各种各样的干扰信号,若电路的抗干扰能力差将导致测量、控制准确性的降低,甚至产生误动作,从而带来破坏性的后果。因此,若硬件上采用一些设计技术,破坏干扰信号进入测控系统的途径,可有效地提高系统的抗干扰能力。事实证明,采用耦合/隔离技术是一种简便且行之有效的方法。因此,通过隔离元器件把电子干扰的路径切断,从而达到抑制电子干扰的效果。

电路隔离按照电路类型可分为:模拟电路的隔离、数字电路的隔离、数字电路与模拟电路之间的隔离。
其中模拟电路的隔离比较复杂,主要取决于对传输通道的精度要求,对精度要求越高,其通道的成本也就越高;然而,当性能的要求上升为主要矛盾时,应当以性能为主选择隔离元器件,把成本放在第二位;反之,应当从价格的角度出发选择隔离元器件。模拟电路的隔离主要采用变压器隔离、互感器隔离、直流电压隔离器隔离、线性隔离放大器隔离。 更多请点击:数字隔离元件应用介绍。

本期将集中探讨高速数字电路中隔离技术以及数字隔离器件的选型和应用,其中重点介绍光电耦合的应用和设计等问题。

高速数字电路中的隔离技术探讨

在数字电路的设计特别是高速数字电路的设计过程中,由于器件的密集通常会引起器件之间的相互干扰,器件的布局、接地、屏蔽不合理也会导致电路之间产生干扰。依照数字式隔离电路的生产工艺、电气结构和传输原理,数字隔离电路主要分为光学、电感以及电容耦合技术的数字隔离器件。它们各有优缺点。如光耦合技术对外部电子或磁场内在的抗扰性强,电感耦合技术的优点是信号能量传输可以为近100%的效率,从而使低功耗隔离器成为可能。使用一个电容隔离层的好处是,在尺寸大小和能量传输方面的高效率,以及对磁场的抗扰度好等。详细分析请点击:高速数字电路中电子隔离应用技巧。

通过了解各种隔离技术和隔离器件的工作原理和优缺点,电路设计工程师可以根据具体的电路特点,选择合适的数字隔离器件,数字隔离器件的选型与应用将会系统介绍主流的几种隔离器件的选择,以消费电子和通信设置为实例,解析数字电路隔离器件的选型和设计的重要思路。

光电耦合器应用选型技巧

在数字电路的隔离器件中,光电耦合器的应用给出广泛,随着数字通信技术的迅速发展以及光隔离器和固体继电器等自动控制部件在机械工业中应用的不断扩大,特别是微处理机在各个领域中的应用推广(有时一台微机上的用量可达十几个甚至上百个)和产品性能的逐步提高,光电耦合器的应用市场将日益扩大。详细了解光电耦合器的发展及应用。

光电耦合器的优点是体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、能隔离噪音、工作温度宽,输入输出之间电绝缘,单向传输信号及逻辑电路易连接等。其显著的优点能在各个行业有典型应用,如下:

典型应用 用作固体继电器 光电耦合器在电话保安装置中应用 用光电耦合器代替音频变压器 光耦合器有管式、双列直插式和光导纤维式等形式,其种类达数十种。只有详细了解了光耦合器的性能及类型,掌握光耦合器的技术特性与应用,工程师才能在设计和选用是得心应手,事半功倍。

但使用光耦隔离还需要考虑以下几个问题:光耦直接用于隔离传输模拟量时,要考虑光耦的非线性问题;光耦隔离传输数字量时,要考虑光耦的响应速度问题;如果输出有功率要求的话,还得考虑光耦的功率接口设计问题。光电耦合器的实用技巧将一一为您解答如何克服光电耦合器非线性,提高光电耦合器的传输速度和进行光耦的功率接口设计。

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