PCB抄板信號隔離技術
發表時間：2021-01-20 09:45:21 人氣：2969
在隔離技術中，設計者根據被隔離信號種類的不同和隔離要求，來選擇不同隔離器件是關鍵：
(1)第一類隔離器件依賴于光發送器和接收器來跨越隔離屏障。主要有光耦合器和隔離收發器IC。通過光來隔斷系統的電流，電容也避免電氣上的干擾。這類器件用于數字信號。
(2)模擬變壓器，通過變壓器的電磁感來耦合發送信號和接收信號。變壓器比較難制作，參數也很難精確控制，而且通常不可能制成IC，所以使用不是很方便。但線性化問題迫使模擬信號隔離采用變壓器。
(3)為了克服變壓器使用的不方便，工程師采用調制載波使模擬信號跨越這個屏障。所以想出了用電容器電路來耦合調制信號以跨越屏障。作用在隔離屏障上的高轉換率瞬態電壓可作為單電容屏障器件的信號，開發出雙電容差分電路以使誤差最小。現在電容屏障技術已應用在數字和模擬隔離器件中。
一、PCB信號隔離技術
1 隔離串行數據流
隔離數字信號有很大選擇范圍。假若數據流是位串行的，則選擇方案范圍從簡單光耦合
器到隔離收發器IC。主要設計考慮包括：
(1)所需的數據速率;
(2)系統隔離端的電源要求;
(3)數據通道是否必須為雙向。
基于LED的光耦合器是用于隔離設計問題的第一種技術。現在有基于LED IC可用，其數據速率為10Mb/s及以上。一個重要的設計考慮是LEC光輸出隨時間減小。所以在早期必須為LED提供過量電流，以使隨時間推移仍能提供足夠的輸出光強。因為在隔離端可能提供電很有限，所以需要提供過量電流是一個嚴重的問題。因為LED需要的驅動電流可以大于從簡單邏輯輸出級可獲得的電流，所以往往需要特殊的驅動電路。
2 隔離并行數據總線系統
并行數字數據總線的隔離主要有六個設計參數，在串行的隔離的基礎上，將增加三個更主
要的設計參量：
(1)總線的位寬度;
(2)容許的偏移度;
(3)時鐘速度要求。
用一排光耦合器可完成這種任務，但支持電路可能很龐雜。光耦合器之間的傳播時間失配將導致數據偏移，從而引起在接收端的數據誤差。為使這種問題減至最小，采用隔離數字耦合器，支持在輸入和輸出端的雙緩沖數據緩存。
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