Passive ICs integrieren intern Schaltungen zur Stromsignalmodulation und -demodulation, Signalkopplungs- und Isolationswandlerschaltungen usw. Ihr sehr geringer Eingangswiderstand ermöglicht einen extrem weiten Eingangsspannungsbereich (7,5–32 V) und erfüllt somit die Anforderungen der Anwender an verzerrungsfreie Signalübertragung über große Entfernungen ohne externe Stromversorgung. Interne Keramiksubstrate, gedruckte Widerstandstechnologie und neue Isolationstechnologien gewährleisten, dass die Bausteine ​​eine Isolationsspannung von 3 kV AC sowie die Anforderungen anspruchsvoller Industrieumgebungen, einschließlich eines breiten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Vibrationsbereichs, erfüllen. Die Produkte der ISO 4–20 mA-Serie sind sehr benutzerfreundlich und realisieren 4–20 mA Stromschleifenisolation oder Signalwandlungsfunktionen wie 1-in-2-out und 2-in-2-out ohne externe Komponenten. Aktive ICs sind hybride integrierte Schaltungen, die ein hochisolierendes DC/DC-Netzteil und einen leistungsstarken linearen Optokoppler auf einem einzigen Chip integrieren. Zusätzlich zur Stromversorgung der internen Verstärkerschaltungen kann dieser Chip zwei isolierte positive und negative Gleichspannungsversorgungen sowie zwei geregelte 5-V-Referenzspannungsquellen für externe Schaltungen (Signaleingangs- und -ausgangsanschlüsse) bereitstellen. Dies ist insbesondere für die Erweiterung externer Schaltungen wie Brückenschaltungen, Kleinsignal-Vorverstärker und andere anwendungsspezifische Schaltungen geeignet. Diese Produktserie zeichnet sich durch eine große Signalbandbreite von 20 kHz aus und kann bidirektionale Gleichspannungssignale (0 bis ±10 V DC) oder Wechselspannungssignale (0 bis 5 V AC) isolieren, aufbereiten und umwandeln. Der IC ist sehr klein und benutzerfreundlich und benötigt nur wenige externe Bauteile zur (I/I-, I/V-, V/I-, V/V-)Isolation und -Wandlung analoger Signale. Zu den Hauptanwendungen gehören: Datenerfassung analoger Signale, isolierte Übertragung und Stromversorgung, industrielle Signalübertragung und -wandlung, Unterdrückung von Erdstörungen, verzerrungsfreie Signalübertragung über große Entfernungen, Isolation und Wandlung von Instrumenten- und Sensorsignalen sowie Sicherheitsbarrieren für elektrische Geräte und medizinische Instrumente. Detaillierte technische Informationen... http://www.sun-yuan.com/chinese/download_iso.asp Produktsystem: ISO 4-20mA Serie – Passiver 4-20mA-Signalisolations- und -aufbereitungs-IC mit zwei Drähten ISO-Ax-Px-Ox Serie – DC-Stromsignal-Isolationsverstärker-IC (I/V I/I) ISO-Ux-Px-Ox Serie – DC-Spannungssignal-Isolationsverstärker-IC (V/I V/V) ISO1001/1002 Serie – Bidirektionaler DC- oder AC-Signal-Isolationsverstärker-IC Produkteigenschaften: Genauigkeitsklasse: 0,1, 0,2, 0,5 Extrem hohe Linearität (Nichtlinearität <0,2 %) über den gesamten Bereich Nationale Standardsignale: 0-10mA/0-20mA/4-20mA/0-5V/0-10V/0-±5V/1-5V Eingang/Ausgang Mit niedriger Eingangsimpedanz und hoher Ausgangslastkapazität bietet dieser IC eine dreifache 3-kV-Isolation Einzelversorgung für Signaleingang/-ausgang/Hilfsstromversorgung mit isolierter Stromversorgung am Signaleingang oder -ausgang. Das Gerät zeichnet sich durch niedrige Kosten, geringe Größe und standardmäßige einreihige SIP12- und zweireihige DIP24-Pin-IC-Gehäuse aus. Es ist für den industriellen Temperaturbereich geeignet und vakuumvergossen mit flammhemmenden Materialien gemäß UL-94-Standard. I. Überblick: Die Signalisolationstechnologie eliminiert die Stromverbindung zwischen Sender und Empfänger bei der Übertragung analoger Signale. Dadurch wird eine Differenz von bis zu mehreren Kilovolt zwischen Masse oder Referenzpegeln außerhalb von Sender und Empfänger ermöglicht. Dies verhindert Schleifenströme zwischen unterschiedlichen Massepotenzialen, die das Signal beschädigen könnten. Rauschen auf der Signalmasse kann das Signal beeinträchtigen. Die Isolation trennt das Signal in eine saubere Signalteilsystemmasse und isoliert Sensoren, Instrumente oder Steuerungssysteme von der Stromversorgung. So wird der sichere, zuverlässige und stabile Betrieb des gesamten Systems gewährleistet. In einer anderen Anwendung können elektrische Verbindungen zwischen Referenzpegeln einen Strompfad isolieren, der für Bediener oder Patienten gefährlich sein kann. Signalisolationsgeräte nutzen die Abwesenheit von Sendern und Empfängern, um die Isolationsbarriere zu überwinden. Diese Geräte wurden ursprünglich für digitale Signale verwendet, doch Linearisierungsprobleme haben dazu geführt, dass für die Isolation analoger Signale Geräte wie Transformatoren, Optokoppler, Kondensatoren oder Photovoltaikzellen zum Einsatz kommen. Analoge Signalisolation: In vielen Systemen müssen analoge Signale isoliert werden. Die für analoge Signale relevanten Schaltungsparameter unterscheiden sich grundlegend von denen für digitale Signale. Typischerweise müssen bei analogen Signalen Genauigkeit bzw. Linearität, Frequenzgang und Rauschen berücksichtigt werden. Hinzu kommen die Anforderungen an die Stromversorgung, die insbesondere für die Eingangsstufe hohe Isolation, hohe Genauigkeit und geringes Rauschen erfordern. Es ist außerdem zu beachten, dass die grundlegende Genauigkeit bzw. Linearität des Isolationsverstärkers durch die zugehörige Anwendungsschaltung nicht verbessert werden kann. Diese Schaltungen können jedoch das Rauschen reduzieren und die Anforderungen an die Stromversorgung der Eingangsstufe senken. Bei Störungen durch Netzteilrauschen kann ein modulierter Träger verwendet werden, um das Überwinden der Barriere durch das analoge Signal zu ermöglichen. Beispielsweise vereinfacht der passive Zweidraht-Signalisolationsverstärker ISO 4-20 die analoge Isolation. Das Eingangssignal wird durch das Tastverhältnis moduliert und digital über die Barriere übertragen. Der Ausgangsteil empfängt das modulierte Signal, wandelt es zurück in ein analoges Signal und entfernt die im Modulations-/Demodulationsprozess inhärente Restwelligkeit. Ein weiteres Problem bei der Signalisolation ist der Stromverbrauch der Eingangsstufe des Trennverstärkers. Die Eingangsimpedanz und ihr äquivalenter Widerstand sind dabei entscheidende Faktoren. Die Ausgangsstufe ist typischerweise auf das Gehäuse oder Masse bezogen, während die Eingangsstufe üblicherweise auf einem anderen Potenzial liegt. Daher muss auch die Stromversorgung der Eingangsstufe isoliert sein. Üblicherweise wird eine einfache Stromversorgung (5 V/12 V/15 V/24 V) anstelle der idealen dualen Stromversorgung (positiv und negativ) verwendet. II. Prinzipbeschreibung: Durch wiederholte Versuche hat diese Produktreihe ihren Zweck erfüllt. Abbildungen: Abbildung 1. Blockdiagramm des Trennverstärkers. Abbildung 1.1. Blockdiagramm eines passiven 4-20-mA-Trennverstärkers mit Zweidrahtanschluss. Abbildung 1.2. Blockdiagramm eines Trennverstärkers der ISO-1001-Serie mit integrierter Spannungsausgangsversorgung. Abbildung 1.3. Blockdiagramm eines ISO APO-Serien-Isolationsverstärkers mit Stromausgang und integrierter Stromversorgung. 3. Typische elektrische Leistungskennwerte: III. Typische Anwendungstechnik. Abbildung 3 zeigt das typische Verdrahtungsdiagramm für die ISO-Serien-Isolationsverstärker, bei denen sowohl der Eingangs- als auch der Ausgangsverstärker als Stufenfolger ausgeführt sind. Der Gesamtverstärkungsfaktor des Isolationsverstärkers beträgt in diesem Fall 20. R1, R2 und W1 bilden die Nullpunktabgleichschaltung mit R1 = 5,1 kΩ, R2 = 2 kΩ und W1 = 2 kΩ (Mehrgangpotentiometer). Die Hilfsspannungsversorgung beträgt +12 V DC. R3 und W3 bilden die Verstärkungsregelung mit R3 = 39 kΩ und W3 = 10 kΩ (Mehrgangpotentiometer). Abbildung 3 zeigt das Verdrahtungsdiagramm für eine typische Anwendung des ISO-Serien-Isolationsverstärkers. Signaleingangsverstärker-Design: Abbildung 4 zeigt die Eingangsverstärkerschaltung. Wenn der Ausgang des Eingangsverstärkers (Pin 21, COM-Anschluss) 0,5 V beträgt, beträgt der Ausgang 5 V (wenn die Pins 13 und 14 kurzgeschlossen sind). Eingangsverstärkerschaltung mit invertierender Eingangsspannung: Abbildung 5 zeigt das Schaltbild der Eingangsverstärkerschaltung mit invertierender Eingangsspannung. Der Verstärkungsfaktor beträgt: Kin = -R11/R12, R3 = R11/R12. Beispiel: Bei einer Eingangsspannung Vin von 0 bis -100 mV und einer Ausgangsspannung von 0 bis 5 V können folgende Werte angenommen werden: R11 = 50 kΩ, R12 = 10 kΩ, R13 = 8,3 kΩ. Der Verstärkungsfaktor beträgt: Kin = -50/10 = -5. Eingangsverstärkerschaltung mit nicht-invertierender Eingangsspannung: Abbildung 6 zeigt das Schaltbild der Eingangsverstärkerschaltung mit nicht-invertierender Eingangsspannung. Der Verstärkungsfaktor beträgt: Kin = 1 + R2/R1. Abbildung 4: Eingangsverstärker. Abbildung 5: Schaltbild des invertierenden Verstärkers. Abbildung 6: Schaltbild des nicht-invertierenden Verstärkers. ISO 1001: Für den Anwender wurde ein Ausgangsverstärker entwickelt, dessen Funktionsprinzip in Abbildung 7 dargestellt ist. FB ist der invertierende Eingang des Verstärkers. Wenn die Pins 13 und 14 kurzgeschlossen sind, beträgt der Ausgangsverstärkungsfaktor K_out = 1 + 33/10 = 4,3. Da der Isolationsverstärker bereits einen Verstärkungsfaktor von 2,35 aufweist, ergibt sich ein Gesamtverstärkungsfaktor von K = 4,3 * 2,35 = 10,1. Liegt die Spannung am COM-Anschluss des Eingangsverstärkers unter 0,5 V, kann der Verstärkungsfaktor über den Ausgangsverstärker eingestellt werden (siehe Abbildung 8). W₂ ist mit einem Mehrgangpotentiometer von 1 bis 100 kΩ wählbar. Abbildung 7: Schaltplan des Ausgangsverstärkers. Abbildung 8: Einstellschaltung des Ausgangsverstärkers. IV. Typische Anwendungsbeispiele Anwendungsbeispiel 1: Direkte Messung von Hochspannungssignalen mit einem Trennverstärker Eingang: 0~±100 VDC Gleichspannungssignal Ausgang: 0~±10 V DC Trennsignal R4=100 kΩ R0=390 Ω W1=200 Ω (Mehrgangpotentiometer) R3=39 kΩ W3=10 kΩ (Mehrgangpotentiometer) R1=5,1 kΩ R2=2 kΩ W2=2 kΩ (Mehrgangpotentiometer) Bei kleinen Eingangssignalen kann die nichtinvertierende Verstärkerschaltung in Abbildung 6 verwendet werden, um die Ausgangsspannung des Eingangsverstärkers (d. h. die Spannung am COM-Anschluss) auf 0,45–0,48 V einzustellen. Der Rest entspricht Abbildung 9. (Abbildung 9 Anwendungsbeispiel 1) Anwendungsbeispiel 2: Messung differentieller Kleinsignale am Brückenausgang. Das Schaltbild ist in Abbildung 10 dargestellt. Eingang: 0~±25 mV, differentieller Brückenausgang: 0~±10 V. Die DC-Isolationssignale A1 und A2 bilden zusammen mit dem Eingangsverstärker einen Datenverstärker. Bei R = 100 kΩ und RG = 5 kΩ beträgt der Verstärkungsfaktor des Datenverstärkers Kin = 100/5 = 20. Weitere Bauteile: R1 = 5,1 kΩ, R2 = 2 kΩ, W2 = 2 kΩ (Mehrgangpotentiometer), R3 = 39 kΩ, W3 = 10 kΩ (Mehrgangpotentiometer) (Abbildung 10 Anwendungsbeispiel 2) IV. Produktabmessungen und Pinbelegung: DIP-24-Pin-Gehäuse: Abmessungen (siehe Abbildung 11). DIP-24-Pin-Gehäuse: Pinbelegung (siehe Abbildung 12). (Abbildung 11: DIP-24-Pin-Gehäuse) (Abbildung 12: DIP-24-Pin-Gehäuse) SIP-12-Pin-Gehäuse: Abmessungen und Pinbelegung (siehe Abbildung 13). Abbildung 13: SIP-12-Pin-Gehäuse: Abmessungen und Pinbelegung. Zusammenfassung: Dank der rasanten Entwicklung moderner Elektronik stehen Ingenieuren zahlreiche neue Geräte zur Verfügung. Durch die Funktionserweiterung dieser Geräte lassen sich viele praktische neue Produkte entwickeln. Dies fördert die kontinuierliche Verbesserung elektronischer Produkte und deren Entwicklung hin zu Kosteneffizienz, Kompaktheit, Multifunktionalität und Intelligenz. Die Produkte der ISO-Serie von Shenzhen Shunyuan Technology Co., Ltd. zeichnen sich im Vergleich zu ähnlichen Produkten im In- und Ausland durch führende Technologien wie Kosteneffizienz, Kompaktheit, hohe Präzision und Multifunktionalität aus. Sie finden breite Anwendung in Schaltungen mit stark unterschiedlichen Massepotenzialen, beispielsweise in der industriellen Steuerungstechnik, Medizintechnik und Messtechnik. Jede Komponente und jeder Prozess im gesamten Produktkreislauf ist auf einzigartige Systemanforderungen ausgelegt, und die hohe Leistungsintegration der neuen Komponenten ermöglicht komplexere Operationen, die zuvor durch Isolationsbarrieren unmöglich waren.