מגבר בידוד עובד ויישומיו

בידוד מַגבֵּר או מגבר רווח אחדות מספק בידוד משבר אחד מהמעגל לשבר אחר. לכן, לא ניתן למשוך, להשתמש ולבזבז את הכוח בתוך המעגל. התפקיד העיקרי של מגבר זה הוא להגדיל את האות. אותו אות קלט של המגבר מועבר בדיוק מהמגבר כאות פלט. מגברים אלה משמשים למתן לוחם בטיחות חשמלי כמו גם בידוד. מגברים אלה מגנים על החולים מפני זרם הזרם. הם פוצחים את המשכיות האוהמית של האות החשמלי בין קלט ופלט וניתן לספק אספקת חשמל מבודדת הן לקלט והן לפלט. אז ניתן להגביר את האותות ברמה הנמוכה.

מהו מגבר בידוד?

ניתן להגדיר מגבר בידוד כמגבר שאין לו שום מגע מוליך בין קטעי כניסה וקטעי פלט. כתוצאה מכך, מגבר זה נותן בידוד אומי בין מסופי ה- i / p & o / p של המגבר. בבידוד זה חייבת להיות פחות דליפה וכן כמות גבוהה של מתח פירוק דיאלקטרי. ערכי הנגד והקבל האופייניים של המגבר בין מסופי הקלט והפלט הם שהנגד צריך להיות 10 טרה אוהם והקבל צריך להיות 10 פיקופארדים.

מגבר בידוד

מגברים אלה משמשים לעתים קרובות כאשר קיים פער עצום במתח הרגיל ביותר בצד הקלט והפלט. במגבר זה המעגל האוממי אינו קיים מאדמת כניסה לאדמת יציאה.

שיטות תכנון מגבר בידוד

ישנם שלושה סוגים של שיטות עיצוב המשמשות במגברי בידוד הכוללים את הדברים הבאים.

• בידוד שנאי
• בידוד אופטי
• בידוד קיבולי

1). בידוד שנאי

סוג זה של בידוד משתמש בשני אותות כמו PWM או תדר מווסת. באופן פנימי, מגבר זה כולל מתנד, מיישר, פילטר ושנאי 20 קילוהרץ כדי לספק אספקה ​​לכל שלב מבודד.

• המיישר משמש ככניסה למגבר האופטי הראשי.
• שנאי מקשר את ההיצע.
• המתנד משמש ככניסה למגבר האופציונלי המשני.
• LPF משמש להסרת רכיבים בתדרים אחרים.

היתרונות של בידוד שנאים כוללים בעיקר CMRR גבוה, ליניאריות ודיוק.

היישומים של בידוד שנאים כוללים בעיקר רפואי, גרעיני ותעשייתי.

2). בידוד אופטי

בבידוד זה, ניתן לשנות את האות l מביולוגי לאות עם לד להמשך התהליך. בכך מעגל המטופל הוא מעגל קלט ואילו מעגל הפלט יכול להיווצר על ידי פוטו טרנזיסטור. מעגלים אלה מופעלים באמצעות סוללה. מעגל i / p משנה את האות לאור כמו גם מעגל ה- o / p מחליף את האור לאות.

היתרונות של בידוד אופטי כוללים בעיקר

• באמצעות זה אנו יכולים להשיג משרעת ותדר מקורי.
• זה מתחבר אופטית ללא צורך במודולטור אחרת.
• זה משפר את בטיחות המטופל.

היישומים של בידוד שנאי כוללים בעיקר בקרת תהליכים בתעשיות, רכישת נתונים, מדידות ביו-רפואה, ניטור המטופל, אלמנט ממשק, ציוד בדיקה, בקרה על SCR , וכו.

3). בידוד קיבולי

• הוא משתמש באפנון תדרים ובקידוד הדיגיטלי של מתח הכניסה.
• ניתן לשנות את מתח הכניסה למטען יחסי על פני הקבל המועבר.
• הוא כולל מעגלים כמו מאפנן כמו גם מאפנן.
• האותות נשלחים על פני מחסום קיבולי דיפרנציאלי.
• עבור שני הצדדים, המסופק נפרד מסופק.

היתרונות של בידוד קיבולי כוללים בעיקר

• ניתן להשתמש בבידוד זה להסרת רעשי אדווה
• אלה משמשים למערכות אנלוגיות
• הוא כולל ליניאריות ויציבות רווח גבוהה.
• זה נותן חסינות גבוהה לרעשים מגנטיים
• באמצעות זה ניתן למנוע רעש.

היישומים של בידוד קיבולי כוללים בעיקר רכישת נתונים, אלמנט ממשק, ניטור המטופל, EEG ו- ECG.

מאפיינים

המאפיינים העיקריים של מגבר הבידוד כוללים בעיקר את הדברים הבאים.

• אספקת מתח
• אספקה ​​שוטפת
• טמפרטורת פעולה

אספקת המתח של המגברים מתייחסת בעיקר לטווח מקור המתח. ההיצע הנוכחי הוא כמות הזרם שנלקחת ממקור ספק כוח כפי שהוא קשור למגבר. טמפרטורת ההפעלה של מגבר היא הערך המסוים של טמפרטורת הסביבה.

מגברים אלה משתמשים בשיטות שונות להפחתת עיוותים ואי ליניאריות אותות כמו שימוש ב- LOC (לינארי מצמד אופטי ) כדי לשפר את הליניאריות של המגבר על פני טווח מדויק של האות. LOC זה כולל נורית כניסה המחוברת ל -2 פוטודיודות. פוטודיודות אלה מזינות את מעגלי הקלט והפלט.

בעת תכנון מגבר זה המשימה העיקרית להפחתת סחף האות ומגבר בידוד מתחמם לעיתים קרובות במהלך העבודה, ואז ההספק הנוכחי עם המעגל יקטן. מגברים אלה מוערכים בדרך כלל על פי גודל, ביצועים ועלות, כאשר הצרכים הטכניים הם יציבות, ליניאריות ותגובה בתדר גבוה של האות. החששות העיקריים בעת תכנון מגבר זה כוללים מתח פירוק וניהול דליפה.

כיצד להשיג בידוד?

כאשר עכבת הקלט של מגבר-על גבוהה ביותר, אזי יכול להיגרם לבידוד. מכיוון שמעגל זה כולל עכבת כניסה גבוהה, אזי ניתן לשאוב זרם דקה ממעגל המגבר. לפי חוק אוהם , כאשר ההתנגדות גבוהה, אזי הזרם יימשך פחות מאספקת החשמל.

בידוד-מגבר-מעגל -דיאגרמה

לכן, מגבר-על אינו שואב כמות משמעותית של זרם ממקור החשמל. כך שבפועל, אין זרם שיימשך כמו כן יועבר מחלק אחד לחלק אחר במעגל. לכן, מגבר זה עובד כמכשיר בידוד.

כאשר עכבת הקלט של מגבר-על נמוכה, היא שואבת כמות עצומה של זרם. חוק אוהם קובע כי אם לעכבת העומס יש פחות התנגדות, היא שואבת זרם עצום על ידי מקור הכוח כך שניתן לגרום להפרעות גבוהות, וזה הפוך לחלוטין מבידוד. כאן, מגבר בידוד עובד כמו חוצץ והם אינם מחזקים את האותות למרות שהם מספקים בידוד חלוקות של מעגלים.

יישומי מגבר בידוד

מגברים אלה משמשים בדרך כלל ביישומים כמו מיזוג אותות. זה עשוי להשתמש במגברים דו-קוטביים דו-קוטביים, CMOS ומגברים דו-קוטביים משלימים הכוללים מגברי צ'ופר, בידוד ומכשור.

מכיוון שמספר מכשירים פועלים באמצעות מקורות חשמל נמוכים אחרת, סוללות. בחירת מגבר בידוד ליישומים שונים תלויה בעיקר במאפייני מתח האספקה ​​של מגבר.

לפיכך, זה הכל בערך מגברי בידוד אשר ניתן להשתמש בהם כדי לבודד את האותות כמו קלט ופלט חשמלי עם צימודים אינדוקטיביים. מגברים אלה מגנים על רכיבים חשמליים ואלקטרוניים ממתחי יתר ביישומים שונים המשתמשים בערוצים רבים. הנה שאלה עבורך, מה היישום של מגבר זה במכשירים רפואיים?