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• 發布時間：2021-10-29
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　　在現代電子測量中，工程師往往需要從一個極端復雜的電磁環境（例如通過大電流時的線纜產生的磁場）中高可靠、高保真地采集某一個物理量，比如電流、電壓和它們的變化情況。而被測量的物理量通常很小，而且常伴隨著較大的干擾。例如很高的共模電壓（CMV）、很強的電磁干擾（EMI），以及快速瞬變干擾（dV/dt或dI/dt）。這些干擾問題若得不到有效的處理，就會使采集的物理量精度下降，甚至會對系統的可靠性、安全性造成很大隱患。 　　可以用以下干擾剖析圖來描述： 　　干擾剖析圖 　　要想解決以上問題，工程師們理所應當地選擇隔離放大調理回路。這個回路必須具備良好的電磁兼容（EMC）性能、抗高共模電壓（CMV）擊穿性能以及共模瞬變免疫（CMTI）性能，否則就是一個不完善的處理。 　　EMC：設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。包括電磁干擾（EMI）（電子元件對外界的干擾）和電磁耐受性（EMS）（電磁波與電子元件作用）兩部分。 　　CMV：每一導體和所規定的參照點之間出現的相量電壓的平均值。 　　CMTI：瞬態穿過隔離層以破壞驅動器輸出狀態所需的最低上升或下降dV/dt。 　　隔離放大調理回路的設計理念及組成不盡相同。對上述三要素的處理也各有側重，因此就造成了產品的適應性受限。航晶微電子在充分認識隔離放大器應用背景的前提下，參照國外較為成熟的設計理念，依靠團隊在電源變換、調制解調、模擬PID等方面的工程經驗，將微電子隔離技術進一步融會貫通，成功研制出了仿進口5B40的隔離放大器模組HJ5B40。其管腳完全兼容國外同類產品；體積為國外同類產品的二分之一；隔離耐壓為3800V，高于國外同類產品；CMTI參數也優于國外同類產品。 HJ5B40隔離放大器 　 1、 概述 　　HJ5B40隔離放大器是一種通過斷開接地環路將供電電路、輸入電路和輸出電路隔離開的具有特殊用處的運算放大器。該產品是為了在復雜電磁環境下隔離、放大微弱信號而設計，可在復雜電磁環境下高可靠、高保真地將-100mV～+100mV的信號，隔離放大調理成-5V～+5V輸出。環路增益由內部精密電阻器設定為50倍（可根據客戶要求定制環路增益）。后續還可根據客戶需要開發相關產品。 　　特點： 　　1.電隔離放大被檢測的微弱信號 　　2.單數字5V供電 　　3.三地系統：供電地PGND，信號地SGND，輸出地OGND 　　4.共模瞬變抑制能力強（CMTI≥50kV/μs） 　　5.隔離電壓（CMV≥3800V） 　　6.具備浪涌吸收、保護及濾波功能 　　7.10kHz的測量帶寬 　　8.體積小、重量輕 　　9.可選通輸出 2、? ?隔離放大器原理 　　HJ5B40隔離放大器提供一個模擬輸入通道，該通道被放大、隔離，并轉換為高電平模擬電壓輸出，電壓輸出受邏輯開關控制，允許模塊共享一個模擬總線，不需要外接多路復用器。該模塊的供電電路、輸入電路和輸出電路三端完全隔離，完全隔離意味著在輸入、輸出和電源公共之間不需要任何連接來正確操作輸出。如果需要輸出，將使能端接電源地即可。輸入端特殊的阻容回路可以正確采樣±100mV的交/直流輸入信號且不用考慮極性，輸入信號通過一個寬帶的前置放大器處理后隔離在屏障磁場的一側。輸入信號放大后，通過結合一個高頻載波信號通過隔離，隔離由變壓器耦合，再次使用陜西航晶微電子有限公司專有技術來抑制共模尖峰或噪聲波的傳輸，隔離后的信號通過濾波器將高頻載波信號濾除，同時模擬PID的引入會使系統更加穩定。 電原理圖 3、封裝形式及引出端功能 引出端功能如下表1所示 4、相關應用 　　HJ5B40適合于放置在遠離被測目標處。但若現場電磁環境較為惡劣時，建議客戶使用帶屏蔽的雙絞線連接，可將外屏蔽層接PGND。 　　若HJ5B40放置在遠離采集板時，為了保證信噪比，建議用戶使用標準4~20mA電流發送環，在遠端完成I/V轉換。航晶微電子相關產品有HJU126B電流環發送器、HJU0420三線制高溫精密4-20mA/0-20mA電流環發送器。 　　相關產品 　　HJ278三端隔離放大器 　　HJU126B電流環發送器 　　HJU0420三線制高溫精密4-20mA/0-20mA電流環發送器 ?