ISO122P: O que é este amplificador de isolamento IC, como funciona e quando usá-lo

Se você precisar mover um sinal analógico de um domínio “barulhento” ou de alta tensão para um domínio seguro e de baixa tensão sem compartilhar o solo, um amplificador de isolamento geralmente é a resposta mais simples. O ISO122P é a versão PDIP da Texas Instruments do ISO122, um amplificador de isolamento de precisão que envia sinais analógicos através de uma barreira de isolamento capacitiva. Resumindo, ele quebra loops de terra e protege a eletrônica a jusante enquanto reproduz a entrada a 1 V/V do outro lado, dentro de sua largura de banda e linearidade especificadas.

De acordo com a visão geral do dispositivo, o ISO122 fornece um isolamento de 1500 Vrms, aproximadamente 50 kHz de largura de banda pequena e cerca de 0,020% de não linearidade máxima no ganho unitário, todos documentados na garantia da família noPágina do produto Texas Instruments ISO122E o PDF atual sobre oPágina inicial TI ISO122-A.

A definição rápida (e por que ela existe)

• ISO122P = ISO122 em um pacote plástico DIP (PDIP) de 16 pinos. O sufixo “P” denota o pacote. Veja os detalhes do dispositivo ordenável da TI através doPágina do dispositivo TI ISO122P-A.
• Funcionalmente: amplificador de isolamento de precisão e ganho unitário. Ele transfere uma tensão analógica através de uma barreira capacitiva interna e a reconstrói no lado da saída com alta linearidade.
• Objetivo: eliminar caminhos terra compartilhados que causam loops terra, reduzir o risco de altas tensões de modo comum e proteger os estágios de medição de baixa tensão.

Use-o quando precisar de um sinal analógico no outro lado de uma barreira de isolamento e não quiser projetar seu próprio link analógico transformador/optoacoplador.

Como ISO122P funciona (alto nível)

Dentro do chip, a tensão de entrada é convertida numa onda modulada de ciclo de alta frequência. Esse sinal modulado atravessa uma barreira capacitiva diferencial (da ordem de um par de picofarads). No lado secundário, ISO122 desmodula e filtra a forma de onda de volta em uma tensão analógica no ganho unidade. A TI descreve esta abordagem de modulação/demodulação do ciclo do trabalho e a estrutura da barreira na descrição funcional do dispositivoPágina inicial TI ISO122-A.

Implicações do projeto:

• Espere uma pequena ondulação residual de comutação na saída. A TI recomenda um simples filtro pós-passagem para reduzi-lo enquanto preserva a largura de banda; consulte a orientação da TI no relatório do aplicativo sobre a filtragem de saída ISO12x, oRelatório aplicativo TI SBOA012-A.
• Cada lado da barreira de isolamento precisa de seus próprios trilhos de suprimento isolados. O desacoplamento adequado em ambos os lados é essencial; a folha de dados da TI mostra as práticas recomendadasPágina inicial TI ISO122-A.

Parâmetros-chave (o que eles significam na prática)

• Isolamento suportar: ISO122 é production-testado para isolamento 1500 Vrms. Esta é uma classificação suportável no nível do dispositivo, não uma certificação de segurança do sistema; a TI explica a terminologia de isolamento e como interpretar as classificações em sua nota técnica“Entendendo a terminologia do isolamento” (SLYT676)De 2025 e revisões anteriores.
• Bandwidth: 50 kHz largura de banda pequena. Para a maioria dos sensores industriais, sinais de linha 50/60Hz e muitos loops de controle, isso é suficiente. Se você precisar de largura de banda maior ou muito baixa ondulação/ruído, consulte as alternativas abaixo.
• Linearidade: na ordem de 0,020% no máximo. Para links analógicos de precisão média, isso geralmente é amplo; para precisão de metrologia, considere opções de linearidade mais apertada.
• Suprimentos duplos de cada lado (aproximadamente ± 4,5 V a ± 18 V), com intervalos típicos de entrada/saída em torno de ± 10 V. Verifique os limites exatos versus trilhos nas tabelas de Características Elétricas mais recentes noPágina inicial TI ISO122-A.
• Pacote: ISO122P é a opção PDIP, útil para placas de throughhole ou legacy; variantes SOIC existem na mesma família se você preferir montagem em superfície, listadas naPágina do produto Texas Instruments ISO122-A.

O que ISO122P não é (verificação do limite)

• Não um isolador digital ou um ADC isolado. ISO122P produz uma tensão analógica; não há bitstream digital ou SPI/I2C envolvido.
• Não uma certificação médica em um chip. A classificação de nível de dispositivo 1500 Vrms não equivale ao isolamento reforçado ou à conformidade do equipamento final por si só. A segurança no nível do sistema depende da fluência/folga, layout PCB, arquitetura de suprimentos e testes de padrões, como a TI discute emSLYT676 sobre terminologia do isolamento-A.

Aplicações típicas

• Medição e controle industriais: interfaces de sensores isolados para módulos PLCs/DAQ para quebrar loops e rejeitar alta tensão de modo comum. Veja o posicionamento do dispositivo noPágina do produto Texas Instruments ISO122-A.
• Sistemas de energia: detecção de corrente de derivação, monitoramento isolado de tensão para baterias ou acionamentos motorizados.
• Instrumentos laboratoriais e médicos adjacentes: extremidades frontais analógicas isoladas do paciente onde o sistema, e não apenas o chip, obtém a certificação.

Em resumo: escolha ISO122P quando precisar de um salto analógico limpo e de ganho unitário em uma barreira de isolamento com largura de banda média, precisão média e um pacote PDIP conveniente.

Checklist Design‑in (dicas práticas)

• Alimente ambos os lados separadamente: Forneça suprimentos isolados para domínios de entrada e saída; dissocie cada lado com uma cerâmica de 0,1 µF próxima aos pinos e um capacitor a granel apropriado.
• Filtre a ondulação: adicione um modesto filtro pós-passa-baixa na saída para derrubar a ondulação do demodulador sem sacrificar a largura de banda desejada;SBOA012 nota do filtroTem orientação prática.
• Respeite os intervalos de entrada/saída: mantenha o sinal dentro do intervalo de entrada linear e garanta que a saída tenha espaço em relação aos trilhos de alimentação; verifique as curvas no PDF mais recente noPágina inicial TI ISO122-A.
• Layout da barreira como uma barreira: Manter a creepage/folga através da abertura de isolamento em seu PCB. Mantenha os nós high‑dv/dt longe de entradas sensíveis.
• Planejar desvio e temperatura: para sistemas de precisão, deslocamento de orçamento, desvio e ondulação; verifique os números da tabela Características elétricas da folha de dados durante o orçamento de erro.

ISO122P vs alternativas (quando escolher o que)

• ISO124 (mesma família, linearidade mais apertada): se você quiser um dispositivo unity‑gain compatível com pin‑gain com menor não linearidade (cerca de 0,010% no máximo nas especificações da família), considere o irmão anotado noTI ISO124 página do produto-A. Oferece largura de banda semelhante com precisão melhorada.
• ISO224 (amplificador isolado moderno): Para avaliações mais altas do isolamento, ruído/linearidade melhorados, e opções modernas da fonte, avalie dispositivos como ISO224 descritos noPágina do produto TI ISO224-A. Estes são propositadamente construídos para projetos mais recentes.
• Amplificadores isolados baseados em Delta-sigma (saída digital): se você planeja alimentar um microcontrolador ou ADC diretamente com um bitstream digital e deseja opções de isolamento reforçado e excelente precisão, veja as famílias AMC13xx/AMC33xx na TI'sAmplificadores isolados portfólio visão geral-A.

Orientação Selecção:

• Manter/retrofit com redesenho mínimo e precisa PDIP: ISO122P.
• Mesma topologia, maior precisão: ISO124.
• Novo design, maior precisão ou maior isolamento, ou interface digital preferida: famílias ISO224 ou AMC13xx/AMC33xx.

Exemplos casos (esboços textuais)

• Receptor de loop isolado de 4-20 mA: Converta a corrente do loop em tensão com um resistor no lado de entrada, passe-a pela ISO122P no ganho da unidade e depois passe-baixa antes do ADC do MCU no lado seguro.
• Detecção de corrente de derivação lateral: detecte milivolts através de uma derivação em um acionamento motor, amplie conforme necessário antes da ISO122P, se necessário, transfira a barreira, condicione e digitalize.
• Disjuntor Groundloop para DAQ de laboratório: Isole um sensor ou transdutor cujo aterramento é deslocado ou ruidoso em relação ao sistema de aquisição.

Perguntas frequentes

• Pode ISO122P funcionar de uma única fonte? A arquitetura é normalmente usada com fontes duplas em ambos os lados; verifique se há modos de operação de fonte única permitidos e limitações noPágina inicial TI ISO122-A.
• Que largura de banda e precisão devo esperar? Aproximadamente 50 kHz largura de banda do small‑signal e aproximadamente 0,020% não linearidade máxima são apresentados na vista geral do dispositivo noPágina do produto Texas Instruments ISO122-A. Verifique os limites exatos e as condições de teste no PDF mais recente.
• É medicamente certificada por si só? Não. O chip fornece isolamento galvânico com classificação de resistência de 1500 Vrms, mas a conformidade com os padrões do sistema exige projeto e teste completos do equipamento final por orientação, como TISLYT676 sobre terminologia do isolamento-A.
• Como posso reduzir o output ripple? Adicionar um filtro passa-baixa modesto como sugerido nas TI'sRelatório aplicativo filtragem SBOA012Sintonizado com suas necessidades de largura de banda.
• ISO122P ainda está disponível? A partir de 2025, a família de dispositivos permanece documentada pela TI; verifique o status atual e o estoque de TI e distribuidores como Mouser e Digi‑Key. Veja a visão ordenada da TI sobre oPágina do dispositivo TI ISO122PE verificar listagens comoPágina ISO122P da MouserOuPágina de detalhes ISO122P da Digi‑KeyData da sua compra.

Linha inferior

O ISO122P é um amplificador de isolamento analógico: simples transferência unity‑gain, desempenho de largura de banda média e um pacote PDIP para compilações de throughhole ou legadas. Ele brilha quando você precisa de um link analógico simples e isolado sem passar para bitstreams digitais ou caminhos de sinal mais complexos. Para maior precisão ou requisitos de isolamento mais recentes, as alternativas baseadas em ISO124, ISO224 ou delta-sigma da TI são opções prontas-mas quando você quer um isolador de ganho de unidade PDIP comprovado, a ISO122P continua sendo uma escolha sólida apoiada pela documentação da TI sobre oISO122 página do produtoE a correnteAterrissagem folha-A.