ISO122P: Was dieser Isolation verstärker IC ist, wie er funktioniert und wann er verwendet wird

Wenn Sie ein analoges Signal von einer „ ver rauschten “oder Hochspannung domäne in eine sichere Niederspannung domäne verschieben müssen, ohne Boden zu teilen, ist ein Isolation verstärker oft die einfachste Antwort. ISO122P ist die PDIP-Version der ISO122 von Texas Instruments, einem Präzisions isolation verstärker, der analoge Signale über eine kapazitive Isolation barriere sendet. Kurz gesagt, es bricht Bodens chleifen und schützt die nach geschaltete Elektronik, während der Eingang mit 1 V/V auf der anderen Seite innerhalb seiner angegebenen Bandbreite und Linearität reproduziert wird.

Gemäß der Geräte übersicht bietet ISO122 eine Isolation szahl von 1500 Vrms, eine kleine Signal bandbreite von etwa 50 kHz und eine maximale Nicht linearität des Einheits gewinns von etwa 0,020%, die alle in den Sicherheiten der Familie auf derTexas Instruments ISO122 Produkts eiteUnd das aktuelle PDF auf demTI ISO122 Datenblatt Landing page.

Die schnelle Definition (und warum es existiert)

• ISO122P = ISO122 in einem 16-poligen Kunststoff-DIP (PDIP)-Paket. Das Suffix „ P “bezeichnet das Paket. Sehen Sie die beordbaren Geräte details von TI über dieTI ISO122P Gerätes eite.
• Funktionell: ein präziser, unity-verstärker Isolation verstärker. Es überträgt eine analoge Spannung über eine interne kapazitive Barriere und rekonstruiert sie ausgangs seitig mit hoher Linearität.
• Zweck: Beseitigen Sie gemeinsame Boden pfade, die Erdung schleifen verursachen, verringern Sie das Risiko durch hohe Spannungen im gemeinsamen Modus und schützen Sie Mess stufen mit niedriger Spannung.

Verwenden Sie es, wenn Sie ein analoges Signal auf der anderen Seite einer Isolation barriere benötigen und keine eigene analoge Transformator-/Optokoppler verbindung entwerfen möchten.

Wie ISO122P funktioniert (hohes Niveau)

Im Inneren des Chips wird die Eingangs spannung in eine hoch frequente duty-cycle modulierte Wellenform umgewandelt. Dieses modulierte Signal übers ch reitet eine differenz ielle kapazitive Barriere (in der Größen ordnung einiger Pico farads). Auf der Sekundär seite demoduliert und filtert ISO122 die Wellenform mit Einheits gewinn in eine analoge Spannung zurück. TI beschreibt diesen dutycycle Modulations-/Demodulation sansatz und die Barriere struktur in der Funktions beschreibung des Geräts auf derTI ISO122 Datenblatt Landing page.

Design-Implikationen:

• Erwarten Sie eine kleine verbleibende Schalt welligkeit am Ausgang. TI empfiehlt einen einfachen Post-Filter mit tiefem Pass, um ihn zu reduzieren und gleichzeitig die Bandbreite zu erhalten. siehe die Anleitung von TI im Anwendungs bericht zur ISO12x-OutgasfilterungTI-App-Bericht SBOA012.
• Jede Seite der Isolation barriere benötigt ihre eigenen lokalen, isolierten Versorgungs schienen. Eine ordnungs gemäße Entkopplung auf beiden Seiten ist unerlässlich. Das Datenblatt von TI zeigt empfohlene Praktiken auf derTI ISO122 Datenblatt Landing page.

Schlüssel parameter (was sie in der Praxis bedeuten)

• Isolation standhalten: ISO122 ist auf 1500 Vrms Isolation production-getestet. Dies ist eine Standes bewertung auf Geräte ebene, keine Systems icherheits zertifizierung. TI erklärt die Isolation terminologie und die Interpretation von Bewertungen in seinem technischen Hinweis„ Isolation terminologie verstehen “(SLYT676)Ab 2025 und vorherige Überarbeitungen.
• Bandbreite: ca. 50 kHz kleine Signal bandbreite. Für die meisten Industries ensoren, 50/60Hz-Leitungs signale und viele Regelkreise ist das ausreichend. Wenn Sie eine größere Bandbreite oder eine sehr geringe Welligkeit/Rauschen benötigen, finden Sie unten die Alternativen.
• Linearität: in der Größen ordnung von maximal 0,020%. Für analoge Verbindungen mit mittlerer Genauigkeit ist dies normaler weise ausreichend. Berücksichtigen Sie für die Präzision auf Meß niveau Optionen für eine engere Linearität.
• Versorgungs schienen: Doppel versorgungen auf jeder Seite (ungefähr ± 4,5 V bis ± 18 V) mit typischen Ein-/Ausgangs bereichen um ± 10 V. Überprüfen Sie die genauen Grenzwerte gegenüber Schienen in den neuesten Tabellen für elektrische Merkmale auf derTI ISO122 Datenblatt Landing page.
• Paket: ISO122P ist die PDIP-Option, die für Durchloch-oder Legacy-Boards nützlich ist. SOIC-Varianten existieren in derselben Familie, wenn Sie die Oberflächen montage bevorzugen, die auf der Liste aufgeführt sindTexas Instruments ISO122 Produkts eite.

Was ISO122P nicht ist (Grenz prüfung)

• Kein digitaler Isolator oder isolierter ADC. ISO122P gibt eine analoge Spannung aus; Es ist kein digitaler Bitstrom oder SPI/I2C beteiligt.
• Keine medizinische Zertifizierung in einem Chip. Die Bewertung der Geräte stufe 1500 Vrms entspricht nicht einer verstärkten Isolierung oder Compliance der Endgeräte. Die Sicherheit auf Systemebene hängt von Creep age/Clearance, PCB-Layout, Versorgungs architektur und Standards tests ab, wie TI inSLYT676 zur Isolation terminologie.

Typische Anwendungen

• Industrielle Messung und Steuerung: Isolierte Sensors chnitt stellen für PLCs/DAQ-Module, um Bodens chleifen zu brechen und hohe Spannung im Common-Mode abzulehnen. Siehe Geräte position ierung auf derTexas Instruments ISO122 Produkts eite.
• Strom-und Energie systeme: High-Side-Shunt-Strom messung, isolierte Spannungs überwachung für Batteries tapel oder Motorantriebe.
• Labor-und medizinisch benachbarte Instrumente: Patienten isolierte analoge Frontends, an denen das System, nicht nur der Chip, eine Zertifizierung erreicht.

Kurz gesagt: Wählen Sie ISO122P, wenn Sie einen sauberen analogen Sprung über eine Isolation barriere mit mittlerer Bandbreite, mittleren Genauigkeit sanford rungen und einem praktischen PDIP-Paket benötigen.

Checkliste für die Einweisung (praktische Tipps)

• Strom versorgung beider Seiten getrennt: Bereitstellung isolierter Lieferungen für Eingangs-und Ausgangs domänen; Entkoppeln Sie jede Seite mit einer 0,1 µF-Keramik in der Nähe der Stifte und einem geeigneten Massen kondensator.
• Filtern Sie die Welligkeit: Fügen Sie einen bescheidenen Tiefpass-Post filter am Ausgang hinzu, um die Demodulator-Welligkeit nieder zuschlagen, ohne Ihre Ziel bandbreite zu beeinträchtigen. TI'sSBOA012 FilternoteHat praktische Anleitung.
• Eingangs-/Ausgangs bereiche respektieren: Halten Sie das Signal innerhalb des linearen Eingangs bereichs und stellen Sie sicher, dass der Ausgang im Verhältnis zu seinen Versorgungs schienen Kopffreiheit hat. Überprüfen Sie die Kurven im neuesten PDF auf demTI ISO122 Datenblatt Landing page.
• Layout der Barriere wie eine Barriere: Halten Sie das Kriechen/Freiraum über die Isolation lücke auf Ihrer Leiterplatte. Halten Sie high-dv/dt-Knoten von empfindlichen Eingaben fern.
• Drift und Temperatur planen: Für Präzisions systeme Budget versatz, Drift und Ripple; Überprüfen Sie während Ihres Fehler budgets die Zahlen aus der Tabelle Elektrische Merkmale des Datenblasens.

ISO122P vs Alternativen (wann wählen Sie was)

• ISO124 (gleiche Familie, engere Linearität): Wenn Sie ein nadel kompatibles Gerät mit gleichheitlicher Verstärkung und geringerer Nicht linearität (ca. 0,010% max in den Familien spezifikationen) wünschen, berücksichtigen Sie das auf derTI ISO124 Produkts eite. Es bietet eine ähnliche Bandbreite mit verbesserter Präzision.
• ISO224 (moderner isolierter Verstärker): Für höhere Isolation bewertungen, verbesserte Rauschen/Linearität und moderne Versorgungs optionen bewerten Sie Geräte wie ISO224, die auf demTI ISO224 Produkts eite. Diese sind speziell für neuere Designs gebaut.
• Delta-Sigma-basierte isolierte Verstärker (digitaler Ausgang): Wenn Sie einen Mikro controller oder ADC direkt mit einem digitalen Bitstrom versorgen möchten und verstärkte Isolation optionen und eine hervorragende Genauigkeit wünschen, schauen Sie sich die AMC13xx/AMC33xx-Familien in TIs anIsolierte Verstärker Portfolio-Übersicht.

Auswahl anleitung:

• Pflegen/Nachrüsten mit minimaler Neugestaltung und PDIP benötigen: ISO122P.
• Gleiche Topologie, höhere Präzision: ISO124.
• Neues Design, engere Genauigkeit oder höhere Isolation oder bevorzugte digitale Schnitts telle: ISO224-oder AMC13xx/AMC33xx-Familien.

Beispiel Anwendungs fälle (Texts kizzen)

• Isolierter 4-20-mA-Schleifenempfänger: Konvertieren Sie den Schleifens trom mit einem Widerstand auf der Eingangs seite in Spannung, leiten Sie ihn mit Einheits verstärkung durch ISO122P und filtern Sie dann auf der sicheren Seite vor dem ADC der MCU.
• Highside-Shunt-Strom messung: Senken Sie Milli volt über einen Shunt in einem Motorantrieb, verstärken Sie ihn bei Bedarf vor ISO122P, übertragen Sie ihn über die Barriere, konditionieren Sie ihn und digitalis ieren Sie ihn.
• Bodenschleifen brecher für Labor DAQ: Isolieren Sie einen Sensor oder Wandler, dessen Boden relativ zum Erfassungs system versetzt oder ver rauscht ist.

FAQs

• Kann ISO122P von einer einzigen Versorgung aus laufen? Die Architektur wird normaler weise mit zwei Lieferungen auf beiden Seiten verwendet. Überprüfen Sie das Datenblatt auf zulässige Singleversorgungs-Betriebsmodi und Einschränkungen für dieTI ISO122 Datenblatt Landing page.
• Welche Bandbreite und Genauigkeit sollte ich erwarten? Etwa 50 kHz Kleinsignal bandbreite und ca. 0,020% max Nicht linearität werden in der Geräte übersicht auf derTexas Instruments ISO122 Produkts eite. Überprüfen Sie die genauen Grenzen und Test bedingungen im neuesten PDF.
• Ist es von selbst medizinisch zertifiziert? Nein. Der Chip bietet eine galvanische Isolation mit einer Widerstands klasse von 1500 Vrms. Die Einhaltung von Standards auf Systemebene erfordert jedoch ein vollständiges Design und eine vollständige Prüfung der Endgeräte gemäß Anleitung, wie z. B. die von TISLYT676 zur Isolation terminologie.
• Wie reduziere ich die Welligkeit der Ausgabe? Fügen Sie einen bescheidenen Lowpass-Filter hinzu, wie in TIs vor geschlagenSBOA012 Filter-App-Bericht, Abgestimmt auf Ihre Bandbreiten bedürfnisse.
• Ist ISO122P noch verfügbar? Ab 2025 bleibt die Geräte familie von TI dokumentiert. Überprüfen Sie den aktuellen Status und den Lagerbestand von TI und Distributoren wie Mouser und Digi-Key. Siehe die beordnbare Ansicht von TI auf derTI ISO122P Gerätes eiteUnd Verifizieren Sie Einträge wieMousers ISO122P SeiteOderISO122P-Detailseite von Digi-KeyAn Ihrem Kauf datum.

Unterm Strich

ISO122P ist ein analoger Trenn verstärker für Arbeitspferde: einfache Übertragung von Einheitsverstärkungen, Leistung mit mittlerer Bandbreite und ein PDIP-Paket für Durchlauf-oder Legacy-Builds. Es leuchtet, wenn Sie eine unkomplizierte, galvanisch isolierte analoge Verbindung benötigen, ohne sich auf digitale Bit ströme oder komplexere Signalwege zu bewegen. Für höhere Präzision oder neuere Isolation sanford rungen sind die ISO124-, ISO224-oder Delta-Sigma-basierten Alternativen von TI fertige Optionen. Wenn Sie jedoch einen bewährten PDIP-Verstärkungs isolator wünschen, bleibt ISO122P eine solide Wahl, die durch die Dokumentation von TI zumISO122 Produkts eiteUnd der StromData sheet landung.