ISO122P: Qu'est-ce que cet IC amplificateur d'isolement, comment il fonctionne et quand l'utiliser

Si vous devez déplacer un signal analogique d'un domaine «bruyant» ou à haute tension à un domaine sûr et à basse tension sans partager la masse, un amplificateur d'isolement est souvent la réponse la plus simple. ISO122P est la version PDIP de Texas Instruments de l'ISO122, un amplificateur d'isolation de précision à gain unitaire qui envoie des signaux analogiques à travers une barrière d'isolation capacitive. En bref, il brise les boucles de masse et protège l'électronique en aval tout en reproduisant l'entrée à 1 V/V de l'autre côté, dans sa largeur de bande et linéarité spécifiées.

Selon l'aperçu de dispositif, ISO122 fournit une tenue d'isolement de 1500 Vrms, une bande passante de small-signal d'approximativement 50 kHz, et autour de la non-linéarité du maximum 0,020% dans le gain d'unité, tout documenté dans la garantie de la famille surPage produit de Texas Instruments ISO122Et le PDF actuel sur lePage de destination de la fiche technique TI ISO122.

La définition rapide (et pourquoi elle existe)

• ISO122P = ISO122 dans un boîtier en plastique DIP (PDIP) à 16 broches. Le suffixe «P» désigne le paquet. Voir les détails de l'appareil pouvant être ordonné de TI via lePage d'appareil TI ISO122P.
• Sur le plan fonctionnel: un amplificateur d'isolement à gain unitaire de précision. Il transfère une tension analogique à travers une barrière capacitive interne et la reconstruit côté sortie avec une linéarité élevée.
• Objectif: éliminer les chemins de terre partagés qui provoquent des boucles de masse, réduire les risques liés aux tensions de mode commun élevées et protéger les étages de mesure basse tension.

Utilisez-le lorsque vous avez besoin d'un signal analogique de l'autre côté d'une barrière d'isolation et que vous ne souhaitez pas concevoir votre propre liaison analogique transformateur/optocoupleur.

Comment fonctionne ISO122P (haut niveau)

À l'intérieur de la puce, la tension d'entrée est convertie en une forme d'onde modulée en cycle de service à haute fréquence. Ce signal modulé traverse une barrière capacitive différentielle (de l'ordre de deux picofarads). Du côté secondaire, ISO122 démodule et filtre la forme d'onde de nouveau dans une tension analogique au gain d'unité. TI décrit cette approche de modulation/démodulation de cycle de service et la structure de barrière dans la description fonctionnelle du dispositif surPage de destination de la fiche technique TI ISO122.

Implications de conception:

• Attendez-vous à une petite ondulation de commutation résiduelle à la sortie. TI recommande un simple filtre post‑filtre passe-bas pour le réduire tout en préservant la bande passante; voir les conseils de TI dans le rapport d'application sur le filtrage de sortie ISO12x, leRapport d'application TI SBOA012.
• Chaque côté de la barrière d'isolation a besoin de ses propres rails d'approvisionnement locaux et isolés. Un découplage correct des deux côtés est essentiel; La fiche technique de TI montre les pratiques recommandées sur lePage de destination de la fiche technique TI ISO122.

Paramètres clés (ce qu'ils signifient dans la pratique)

• Résistance d'isolement: ISO122 est production‑testée à l'isolement de 1500 Vrms. Ceci est une cote de résistance au niveau de l'appareil, pas une certification de sécurité du système; TI explique la terminologie de l'isolement et comment interpréter les cotes dans sa note technique«Comprendre la terminologie de l'isolement» (SLYT676)2025 et révisions antérieures.
• Bande passante: environ 50 kHz de bande passante de petit signal. Pour la plupart des capteurs industriels, les signaux de ligne 50/60Hz et de nombreuses boucles de contrôle, cela suffit. Si vous avez besoin d'une bande passante plus large ou d'une très faible ondulation/bruit, consultez les alternatives ci-dessous.
• Linéarité: de l'ordre de 0,020% max. Pour les liaisons analogiques de précision moyenne, c'est généralement suffisant; pour la précision au niveau métrologique, envisager des options de linéarité plus serrée.
• Rails d'alimentation: alimentations doubles de chaque côté (environ ± 4,5 V à ± 18 V), avec des plages d'entrée/sortie typiques autour de ± 10 V. Vérifiez les limites exactes par rapport aux rails dans les derniers tableaux de caractéristiques électriques sur lePage de destination de la fiche technique TI ISO122.
• Paquet: ISO122P est l'option de PDIP, utile pour des conseils d'à travers le trou ou de legs; Les variantes de SOIC existent dans la même famille si vous préférez le surface‑mount, énuméré surPage produit de Texas Instruments ISO122.

Ce que ISO122P n'est pas (vérification des limites)

• Pas un isolateur numérique ou un ADC isolé. ISO122P produit une tension analogique; il n'y a aucun bitstream numérique ou SPI/I2C impliqué.
• Pas une certification médicale dans une puce. La cote 1500 Vrms au niveau de l'appareil n'équivaut pas à une isolation renforcée ou à une conformité de l'équipement final en soi. La sécurité au niveau du système dépend de la fuite/dégagement, de la disposition des PCB, de l'architecture d'approvisionnement et des tests de normes, comme TI en discute dansSLYT676 sur la terminologie d'isolation.

Applications typiques

• Mesure et contrôle industriels: interfaces de capteur isolées pour PLCs/modules de DAQ pour casser des boucles au sol et rejeter la haute tension de mode commun. Voir le positionnement de l'appareil surPage produit de Texas Instruments ISO122.
• Systèmes de puissance et d'énergie: détection de courant shunt à haut côté, surveillance de tension isolée pour piles de batteries ou entraînements de moteurs.
• Instruments de laboratoire et instruments médicaux adjacents: extrémités frontales analogiques isolées par le patient où le système, et non la puce seule, obtient la certification.

En bref: choisissez ISO122P lorsque vous avez besoin d'un saut analogique à gain unitaire propre à travers une barrière d'isolation avec une bande passante moyenne, des exigences de précision moyenne et un package PDIP pratique.

Liste de contrôle de Design‑in (conseils pratiques)

• Actionnez les deux côtés séparément: Fournissez les approvisionnements d'isolement pour des domaines d'entrée et sortie; découplez chaque côté avec 0,1 µF en céramique près des goupilles et un condensateur en vrac approprié.
• Filtrer l'ondulation: Ajoutez un modeste filtre post‑passe-bas sur la sortie pour abattre l'ondulation du démodulateur sans sacrifier votre bande passante cible; TISBOA012 note de filtreA des orientations pratiques.
• Respectez les plages d'entrée/sortie: Gardez le signal dans la plage d'entrée linéaire et assurez-vous que la sortie a une marge de manœuvre par rapport à ses rails d'alimentation; vérifiez les courbes dans le dernier PDF sur lePage de destination de la fiche technique TI ISO122.
• Disposition la barrière comme barrière: Maintenez la ligne de fuite/dégagement à travers l'espace d'isolement sur votre carte PCB. Gardez les nœuds high‑dv/dt à l'écart des entrées sensibles.
• Planifiez la dérive et la température: pour les systèmes de précision, budget compensé, dérive et ondulation; vérifiez les chiffres du tableau Caractéristiques électriques de la fiche technique pendant votre budget d'erreur.

ISO122P vs alternatives (quand choisir quoi)

• ISO124 (même famille, linéarités plus serrées): Si vous voulez un pin‑compatible, dispositif de gain d'unité avec la non-linéarité inférieure (autour de 0.010% maximum dans les caractéristiques de famille), considérez le frère noté surPage produit TI ISO124. Il offre une bande passante similaire avec une précision améliorée.
• ISO224 (amplificateur isolé moderne): Pour des estimations plus élevées d'isolation, le bruit/linéarité amélioré, et les options modernes d'approvisionnement, évaluent des dispositifs comme ISO224 décrit surPage produit TI ISO224. Ceux-ci sont spécialement conçus pour les conceptions plus récentes.
• Amplificateurs isolés à base de delta-sigma (sortie numérique): Si vous envisagez d'alimenter un microcontrôleur ou un ADC directement avec un flux binaire numérique et que vous voulez des options d'isolation renforcées et une excellente précision, regardez les familles AMC13xx/AMC33xx dans TIAperçu du portefeuille amplificateurs isolés.

Guide de sélection:

• Maintenir/rénovation avec une refonte minimale et besoin de PDIP: ISO122P.
• La même topologie, une plus grande précision: ISO124.
• Nouvelle conception, précision plus serrée ou isolation plus élevée, ou interface numérique préférée: familles ISO224 ou AMC13xx/AMC33xx.

Exemples de cas d'utilisation (croquis textuels)

• Récepteur de boucle d'isolement 4-20 mA: Convertissez le courant de boucle en tension avec une résistance du côté de l'entrée, passez-le par ISO122P au gain d'unité, et puis filtre passe-bas avant l'ADC du MCU du côté sûr.
• Détection actuelle de shunt de High‑side: Les millivolts de sens à travers un shunt dans une commande de moteur, amplifient au besoin avant ISO122P s'il y a lieu, transfèrent à travers la barrière, puis conditionnent et numérisent.
• Disjoncteur de boucle de terre pour le DAQ de laboratoire: Isoler un capteur ou un transducteur dont le sol est décalé ou bruyant par rapport au système d'acquisition.

FAQ

• ISO122P peut-il fonctionner à partir d'une seule alimentation? L'architecture est typiquement utilisée avec de doubles approvisionnements des deux côtés; vérifiez la fiche technique pour les modes d'opération et les limitations permis de single-supply surPage de destination de la fiche technique TI ISO122.
• Quelle bande passante et précision dois-je attendre? Environ 50 kHz de bande passante de petit signal et environ 0,020% max de non-linéarité sont présentés dans l'aperçu de l'appareil sur lePage produit de Texas Instruments ISO122. Vérifiez les limites exactes et les conditions de test dans le dernier PDF.
• Est-il médicalement certifié par lui-même? Non. La puce fournit l'isolement galvanique avec une estimation de la résistance 1500 Vrms, mais la conformité au niveau du système de normes exige la pleine conception et l'essai d'end-equipment par des conseils tels que le TISLYT676 sur la terminologie d'isolation.
• Comment réduire l'ondulation de sortie? Ajouter un filtre passe-bas modeste comme suggéré dans les TIRapport de l'application de filtrage SBOA012, À l'écoute de vos besoins de bande passante.
• ISO122P est-il toujours disponible? À partir de 2025, la famille d'appareils reste documentée par TI; vérifier l'état actuel et stock sur TI et distributeurs comme Mouser et Digi‑Key. Voir la vue orderable de TI sur lePage d'appareil TI ISO122PEt vérifier les listes telles quePage ISO122P de MouserOuPage de détail ISO122P de Digi‑KeyÀ la date de votre achat.

Ligne de fond

ISO122P est un amplificateur analogue d'isolement de cheval de labour: transfert simple d'unity-gain, représentation de mid‑band, et un paquet de PDIP pour des constructions d'à travers-trou ou de legs. Il brille lorsque vous avez besoin d'une liaison analogique simple et isolée galvaniquement sans passer à des flux binaires numériques ou à des chemins de signal plus complexes. Pour une précision plus élevée ou de nouvelles conditions d'isolation, les solutions de rechange ISO124, ISO224, ou delta-sigma de TI sont des options prêtes-mais quand vous voulez un isolateur prouvé de gain unitaire de PDIP, ISO122P demeure un choix solide soutenu par la documentation de TI surPage produit ISO122Et l'actuelAtterrissage fiche technique.