PCB抄板信號隔離技術(shù)
發(fā)表時間：2021-01-20 09:45:21 人氣：2309
在隔離技術(shù)中，設(shè)計者根據(jù)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(guān)鍵：
(1)第一類隔離器件依賴于光發(fā)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(fā)器IC。通過光來隔斷系統(tǒng)的電流，電容也避免電氣上的干擾。這類器件用于數(shù)字信號。
(2)模擬變壓器，通過變壓器的電磁感來耦合發(fā)送信號和接收信號。變壓器比較難制作，參數(shù)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(diào)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(diào)制信號以跨越屏障。作用在隔離屏障上的高轉(zhuǎn)換率瞬態(tài)電壓可作為單電容屏障器件的信號，開發(fā)出雙電容差分電路以使誤差最小。現(xiàn)在電容屏障技術(shù)已應(yīng)用在數(shù)字和模擬隔離器件中。
一、PCB信號隔離技術(shù)
1 隔離串行數(shù)據(jù)流
隔離數(shù)字信號有很大選擇范圍。假若數(shù)據(jù)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(fā)器IC。主要設(shè)計考慮包括：
(1)所需的數(shù)據(jù)速率;
(2)系統(tǒng)隔離端的電源要求;
(3)數(shù)據(jù)通道是否必須為雙向。
基于LED的光耦合器是用于隔離設(shè)計問題的第一種技術(shù)?，F(xiàn)在有基于LED IC可用，其數(shù)據(jù)速率為10Mb/s及以上。一個重要的設(shè)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(qū)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(qū)動電路。
2 隔離并行數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)
并行數(shù)字數(shù)據(jù)總線的隔離主要有六個設(shè)計參數(shù)，在串行的隔離的基礎(chǔ)上，將增加三個更主
要的設(shè)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(wù)，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(dǎo)致數(shù)據(jù)偏移，從而引起在接收端的數(shù)據(jù)誤差。為使這種問題減至最小，采用隔離數(shù)字耦合器，支持在輸入和輸出端的雙緩沖數(shù)據(jù)緩存。
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