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              PCB抄板中信號隔離技術的作用

              發布日期:2020-05-18 17:35

                    信號隔離使數字或模擬信號在發送時不存在穿越發送和接收端之間屏障的電流連接。在PCB抄板中,為保證電路板中各元器件之間不干擾彼此,通常要用到信號隔離技術。信號隔離技術是使模擬或數字信號在發送時不存在接收端之間屏障和穿越發送的電流連接。這允許發送和接收端外的地或基準電平之差值高達幾千伏,且還能防止損害信號的不同地電位之間的環路電流。在另一種應用中,基準電平之間的電連接可產生一個對于操作人員或病人不安全的電流通路。信號的性質可以為電路設計人員指明系統可考慮的那些正確的IC。

              主要應用在這些情況下:

              1.基準電平之間的電連接會產生一個對操作者不安全的電流通路,通過隔離可將電流控制在安全范圍之內。

              2.系統地噪音大,信號容易受損,隔離技術可將信號分離到另一個干凈的信號子系統地、電源中,從而確保隔離部分信號的可靠性,最終達到系統的PCB抄板和PCB設計要求。
              3.系統電壓差過大,例如在強電電路中,我們要通過隔離才能將工作電壓轉化到IC所允許的工作范圍內。

              在隔離技術中,PCB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才是關鍵:

              1.模擬變壓器是通過變壓器的電磁感來耦合發送和接收信號的。因為變壓器難以制作,也不能精確的控制其參數,且通常都不可能制成IC,所以使用起來很不方便,但線性化問題迫使模擬信號隔離要采用變壓器。

              2.第一類隔離器件依賴于接收器和光發送器來突破隔離的屏障,主要有隔離收發器IC和光耦合器,通過光來阻隔系統電流,電容也能避免電氣上的干擾,此類的器件適用于數字信號中。

              3.為了解決變壓器的不方便使用,工程師們采用了調制載波使模擬信號來突破這個屏障,想出了用電容器電路來耦合調制信號以突破屏障,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,從而將誤差降到最小,現在電容屏障技術已廣泛應用在數字和模擬隔離器件中了。


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