數(shù)字隔離在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

　　當(dāng)前的電子系統(tǒng)中，往往有很多數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)需要進(jìn)行傳遞，同時(shí)要求有很高的電阻隔離特性，實(shí)現(xiàn)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(lái)實(shí)現(xiàn)，但其功耗、速度、隔離電壓等方面往往不能達(dá)到最優(yōu)。針對(duì)隔離產(chǎn)品市場(chǎng)，Silicon Labs公司推出以無(wú)線傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和傳遞，同時(shí)在性能方面得到了很大的提升。

　　本文將重點(diǎn)對(duì)數(shù)字隔離器的工作原理，產(chǎn)品特點(diǎn)及性能等分別進(jìn)行介紹，再講解數(shù)字隔離器在電子產(chǎn)品中的部分應(yīng)用。

　　一、隔離產(chǎn)品的工作原理

　　1、按照隔離產(chǎn)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(chǎn)品中采用的無(wú)線隔離。以光耦為例，其傳播原理如下：

　　輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED)，使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出，這就完成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)單向傳輸，隔離電壓高，抗干擾能力強(qiáng);其缺點(diǎn)也比較明顯，速度不會(huì)特別快，最高50Mbps，LED功耗較大，工作時(shí)間較長(zhǎng)LED很容易老化。

　　2、Silicon Labs以無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離和傳播，下面以Si84xx為例說(shuō)明其工作原理。

　　說(shuō)明：左邊Input做為信號(hào)的輸入，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線射頻信號(hào)后，右邊進(jìn)行RF接收和處理，并且通過Output將接收的信號(hào)進(jìn)行輸出。無(wú)線信號(hào)的調(diào)制頻率為2.4GHz左右，不在通訊頻率范圍。其調(diào)制和解調(diào)信號(hào)如下圖：

　　因?yàn)椴捎昧藷o(wú)線信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的傳遞，信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳遞速度快，數(shù)據(jù)傳遞速率可達(dá)到150Mbps，尺寸也可以做的很小，功耗非常低，傳播時(shí)間短，隔離電壓非常高。由于是無(wú)線進(jìn)行信號(hào)傳遞，容易造成電磁干擾。