數字隔離器在電子設計中運用
當前的電子系統(tǒng)中,往往有很多數字信號和模擬信號需要進行傳遞,同時要求有很高的電阻隔離特性,實現電子系統(tǒng)與用戶之間的隔離,多采用光耦、磁 隔離和電容隔離來實現,但其功耗、速度、隔離電壓等方面往往不能達到最優(yōu)。針對隔離產品市場,Silicon Labs公司推出以無線傳輸來實現信號的隔離和傳遞,同時在性能方面得到了很大的提升。
一、隔離產品的工作原理
1、按照隔離產品的傳播方式可以分為光耦隔離、磁隔離和電容隔離,以及Silicon Labs產品中采用的無線隔離。以光耦為例,其傳播原理如下:
輸入的電信號驅動發(fā)光二極管(LED),使之發(fā)出一定波長的光,被光探測器接收而產生光電流,再經過進一步放大后輸出,這就完成了電—光—電的 轉換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。其優(yōu)點是信號單向傳輸,隔離電壓高,抗干擾能力強;其缺點也比較明顯,速度不會特別快,最高50Mbps,LED 功耗較大,工作時間較長LED很容易老化。
2、Silicon Labs以無線的方式實現信號的隔離和傳播,下面以Si84xx為例說明其工作原理。
說明:左邊Input做為信號的輸入,將該信號轉換為無線射頻信號后,右邊進行RF接收和處理,并且通過Output將接收的信號進行輸出。無線信號的調制頻率為2.4GHz左右,不在通訊頻率范圍。其調制和解調信號如下圖:
因為采用了無線信號進行信號的傳遞,信號的轉換和傳遞速度快,數據傳遞速率可達到150Mbps,尺寸也可以做的很小,功耗非常低,傳播時間短,隔離電壓非常高。由于是無線進行信號傳遞,容易造成電磁干擾。
評論