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• 发布时间：2021-10-29
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　　在现代电子测量中，工程师往往需要从一个极端复杂的电磁环境（例如通过大电流时的线缆产生的磁场）中高可靠、高保真地采集某一个物理量，比如电流、电压和它们的变化情况。而被测量的物理量通常很小，而且常伴随着较大的干扰。例如很高的共模电压（CMV）、很强的电磁干扰（EMI），以及快速瞬变干扰（dV/dt或dI/dt）。这些干扰问题若得不到有效的处理，就会使采集的物理量精度下降，甚至会对系统的可靠性、安全性造成很大隐患。 　　可以用以下干扰剖析图来描述： 　　干扰剖析图 　　要想解决以上问题，工程师们理所应当地选择隔离放大调理回路。这个回路必须具备良好的电磁兼容（EMC）性能、抗高共模电压（CMV）击穿性能以及共模瞬变免疫（CMTI）性能，否则就是一个不完善的处理。 　　EMC：设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。包括电磁干扰（EMI）（电子元件对外界的干扰）和电磁耐受性（EMS）（电磁波与电子元件作用）两部分。 　　CMV：每一导体和所规定的参照点之间出现的相量电压的平均值。 　　CMTI：瞬态穿过隔离层以破坏驱动器输出状态所需的最低上升或下降dV/dt。 　　隔离放大调理回路的设计理念及组成不尽相同。对上述三要素的处理也各有侧重，因此就造成了产品的适应性受限。航晶微电子在充分认识隔离放大器应用背景的前提下，参照国外较为成熟的设计理念，依靠团队在电源变换、调制解调、模拟PID等方面的工程经验，将微电子隔离技术进一步融会贯通，成功研制出了仿进口5B40的隔离放大器模组HJ5B40。其管脚完全兼容国外同类产品；体积为国外同类产品的二分之一；隔离耐压为3800V，高于国外同类产品；CMTI参数也优于国外同类产品。 HJ5B40隔离放大器 　 1、 概述 　　HJ5B40隔离放大器是一种通过断开接地环路将供电电路、输入电路和输出电路隔离开的具有特殊用处的运算放大器。该产品是为了在复杂电磁环境下隔离、放大微弱信号而设计，可在复杂电磁环境下高可靠、高保真地将-100mV～+100mV的信号，隔离放大调理成-5V～+5V输出。环路增益由内部精密电阻器设定为50倍（可根据客户要求定制环路增益）。后续还可根据客户需要开发相关产品。 　　特点： 　　1.电隔离放大被检测的微弱信号 　　2.单数字5V供电 　　3.三地系统：供电地PGND，信号地SGND，输出地OGND 　　4.共模瞬变抑制能力强（CMTI≥50kV/μs） 　　5.隔离电压（CMV≥3800V） 　　6.具备浪涌吸收、保护及滤波功能 　　7.10kHz的测量带宽 　　8.体积小、重量轻 　　9.可选通输出 2、   隔离放大器原理 　　HJ5B40隔离放大器提供一个模拟输入通道，该通道被放大、隔离，并转换为高电平模拟电压输出，电压输出受逻辑开关控制，允许模块共享一个模拟总线，不需要外接多路复用器。该模块的供电电路、输入电路和输出电路三端完全隔离，完全隔离意味着在输入、输出和电源公共之间不需要任何连接来正确操作输出。如果需要输出，将使能端接电源地即可。输入端特殊的阻容回路可以正确采样±100mV的交/直流输入信号且不用考虑极性，输入信号通过一个宽带的前置放大器处理后隔离在屏障磁场的一侧。输入信号放大后，通过结合一个高频载波信号通过隔离，隔离由变压器耦合，再次使用陕西航晶微电子有限公司专有技术来抑制共模尖峰或噪声波的传输，隔离后的信号通过滤波器将高频载波信号滤除，同时模拟PID的引入会使系统更加稳定。 电原理图 3、封装形式及引出端功能 引出端功能如下表1所示 4、相关应用 　　HJ5B40适合于放置在远离被测目标处。但若现场电磁环境较为恶劣时，建议客户使用带屏蔽的双绞线连接，可将外屏蔽层接PGND。 　　若HJ5B40放置在远离采集板时，为了保证信噪比，建议用户使用标准4~20mA电流发送环，在远端完成I/V转换。航晶微电子相关产品有HJU126B电流环发送器、HJU0420三线制高温精密4-20mA/0-20mA电流环发送器。 　　相关产品 　　HJ278三端隔离放大器 　　HJU126B电流环发送器 　　HJU0420三线制高温精密4-20mA/0-20mA电流环发送器