模擬信號(hào)隔離 - PCB抄板信號(hào)隔離技術(shù)

　　在很多系統(tǒng)中，模擬信號(hào)必須隔離。模擬信號(hào)所考慮的電路參量完全不同于數(shù)字信號(hào)。

　　模擬信號(hào)通常先要考慮：

　　(1)隔離精度;

　　(2)線性度;

　　(3)頻率響應(yīng);

　　(4)噪聲考慮;

　　(5)隔離電源。

　　對(duì)電源、地要求高，特別是對(duì)輸入級(jí)，要求輸入級(jí)的電源、地不受到電路其他部分的干擾，即采用隔離電源。也應(yīng)該關(guān)注隔離放大器的基本精度或線性度不能依靠相應(yīng)的應(yīng)用電路來(lái)改善，但這些電路可降低噪聲和降低輸入級(jí)電源要求。

　　4 隔離用的多功能IC

　　帶有隔離功能的多功能數(shù)據(jù)采集IC，使設(shè)計(jì)人員有機(jī)會(huì)在跨越隔離屏?xí)r完成多個(gè)任務(wù)。一個(gè)完整的數(shù)據(jù)采集器件可包含多路模擬開(kāi)關(guān)、采樣保持電路、可編程增益儀表放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)或多個(gè)數(shù)字I/O通道。所有這些功能都是過(guò)一個(gè)串行數(shù)據(jù)口進(jìn)行控制的。

　　有很多器件可供設(shè)計(jì)人員選用，并使用在系統(tǒng)中地電位有很大差別的設(shè)計(jì)中。每一種器件都是針對(duì)獨(dú)特系統(tǒng)要求而設(shè)計(jì)的。新器件性能集成的高水平，使得跨越隔離屏障能實(shí)現(xiàn)從前做不到的更復(fù)雜的操作。

　　二、PCB隔離信號(hào)布局布線

　　信號(hào)隔離不僅在電氣上作隔離，同時(shí)在PCB板布局布線上也作盡量隔離，主要注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)注意隔離部分電路的布局，盡量布局在電路板的某一個(gè)部分，與其他電路有一定的分離。盡量保證該部分電路少受其他信號(hào)的干擾。

　　(2)注意隔離部分電源、地的隔離，一定要做好電源和地線的隔離，特別是模擬信號(hào)，對(duì)電源、地的干凈度要求高，需要通過(guò)變壓器來(lái)隔離該部分電路的電源、地。布線時(shí)也要布局分配獨(dú)立的電源、地走線或者網(wǎng)絡(luò)。

　　(3)隔離器件布局要合理放置，保證隔離部分的獨(dú)立性。

　　(4)部分隔離電路需要進(jìn)行靜電保護(hù)、高壓保護(hù)、電磁輻射保護(hù)等，注意流出保護(hù)設(shè)備的安裝位置。

　　PCB信號(hào)隔離技術(shù)是使數(shù)字或模擬信號(hào)在發(fā)送時(shí)不存在穿越發(fā)送和接收端之間屏障的電流連接。這允許發(fā)送和接收端外的地或基準(zhǔn)電平之差值可以高達(dá)幾千伏，并且防止可能損害信號(hào)的不同地電位之間的環(huán)路電流，主要應(yīng)用在：

　　(1)系統(tǒng)地的噪聲比較大，容易使信號(hào)受損，隔離可將信號(hào)分離到一個(gè)干凈的信號(hào)子系統(tǒng)地、電源中，保證隔離部分信號(hào)的可靠性，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

　　(2)系統(tǒng)電壓差非常大。比如在強(qiáng)電電路中，我們通常是通過(guò)隔離，將工作電壓轉(zhuǎn)化到IC允許的工作范圍之內(nèi)。

　　(3)基準(zhǔn)電平之間的電連接可產(chǎn)生一個(gè)對(duì)于操作人員不安全的電流通路。通過(guò)隔離將電流控制在安全范圍之內(nèi)。