器件隔離升級，放大器內部隔離成趨勢
隔離器件的使用在現今的半導體設備中越來越普遍了，既是為了滿足安全法規，也為了提高芯片的整體性能。就放大器這一類別來說，傳統的隔離技術大多基于光耦合器和分流調節器，而現在一般采用隔離放大器實現器件的內部隔離。
TI隔離放大器
TI的隔離放大器以低功耗見長，適用于需要以低價格實現高性能和可靠性的電流檢測和電壓檢測應用，能夠承受高共模電壓以延長高壓系統的使用壽命。基礎型的隔離放大器特色相對少一些，沒有那么出彩，所以直接從增強型的隔離放大器入手更能體會各個廠家在“隔離”上的特點。
（圖源：TI）
AMC330x系列是完全集成的隔離式直流/直流轉換器的精密增強型隔離放大器，針對基于分流器的電流測量進行了優化，能夠實現器件低側的單電源運行。這種允許低側單電源運行的方案，對于空間受限的應用來說正好打在了痛點上。
這個系列的增強型電容式隔離柵支持高達1.2kVRMS的工作電壓，該隔離柵可將系統中以不同共模電壓電平運行的各器件隔開，并保護電壓較低的器件免受高電壓沖擊。不同型號的輸入電壓范圍有所不同，從AMC3302這個新系列來看，±50mV的輸入電壓范圍固定增益為41。整個器件的直流誤差極低（以最大值為標準），失調電壓在±50μV，溫漂±0.5μV/℃，增益誤差±0.2%，增益誤差漂移±35ppm/℃，非線性度±0.03%。電流測量上所有的參數指標均處于業內一流水平。同時擁有極高的CMTI，95kV/μs。這種工業級別的器件溫度覆蓋范圍也極高，－40℃ 至＋125℃可以應付絕大多數工業場合。
而用于電壓檢測的AMC333x系列和上面這個系列大同小異，同樣集成的隔離式直流/直流轉換器的精密隔離式放大器能實現器件低側的單電源運行。不同的是輸入針對直接連接高阻抗電壓信號源的情況進行了優化用以感應高壓信號。電壓檢測的誤差也極低，增益誤差同樣在±0.2%，漂移在±45ppm/℃，溫漂±4μV/℃，CMTI為85kV/μs。用于電壓檢測的隔離放大器誤差同樣極低，十分適配噪雜的空間受限應用。
ADI隔離放大器
ADI旗下獨有的iCoupler隔離技術想必大家已經很熟悉了，在瞬態響應上一直是獨領風騷的，可以說ADI一直走在數字隔離技術發展的前沿。ADuM4190就是一款基于ADI iCoupler技術的隔離放大器。
（圖源：ADI）
ADuM4190的原邊控制器與常用的光耦合器和分流調節器解決方案相比，在瞬態響應、功率密度和穩定性方面均有所提高，因此十分適配線性反饋電源。該器件同樣是工業級應用器件，溫度范圍覆蓋－40℃至＋125℃。該器件的初始精度為0.5%，在整個溫度范圍內有1%的精度。與在高溫下具有不確定電流傳輸比的基于光耦合器不同，ADuM4190的傳輸功能不隨溫度而改變。
Broadcom 隔離放大器
Broadcom的隔離放大器是高線性度的光隔離放大器，在電機驅動器和可再生能源換流器等系統中的電流和電壓感測中應用很廣泛。尤其是ACNT-H87X系列，作為專用于電壓檢測應用的光隔離放大器在業內很受關注。
（圖源：Broadcom）
這個系列里高精款ACNT-H87B擁有±0.5%的增益誤差，是整個系列里最小的增益誤差。ACNT-H87B采用單一5V電源工作并有著優異的線性度，有源高電平關斷引腳可以把Idd1電流降低到僅有15μA，所以該器件非常適合用于對功耗極敏感的應用。
因為使用了光耦隔離，所以共模瞬變抑制能力和上面兩種不同的技術流派比起來會低一些，但15 kV/μs的抑制能力在光耦器件中絕對算高了，能提供高噪聲環境下精確監測直流母線電壓所需的精密度和穩定性。
誤差要求也很嚴苛，－35ppm/℃的增益漂移，215μV/℃的電壓漂移，0.1%的非線性度。在－40℃ 到＋110℃的工作溫度范圍內，該器件能保持這個級別的低誤差。再加上Sigma-Delta 調制、斬波穩定放大器以及差分輸出，Broadcom的隔離放大器能提供極好的隔離模式噪聲抑制能力、高增益精密度和穩定性。
小結
隔離放大器可以消除由接地環路引起的測量誤差，還能防止數據采集器件遭受遠程傳感器帶來的潛在破壞性電壓影響。這些隔離放大器還可以用在多通道應用中來放大低電平信號。此外，由于不需要附加的隔離電源，帶有內部變壓器的隔離放大器還能降低電路成本。在這些不可替代的優勢下可以預見隔離放大器會越來越多的應用到半導體器件中。
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