Amplificador aislador

Amplificadores operacionales.
Amplificador aislador; características, aplicaciones, ejemplos, teoría

1. AMPLIFICADOR AISLADOR

2. AMPLIFICADOR AISLADOR
•Sondispositivosamplificadoresque
acoplanunaseñalanalógicadeun
circuitoconunareferenciaatierraa
otrocircuitoconunniveldetierra
diferente.
•Suaislamientodevoltajeenmodo
comúnpuedeserde2500Vdcy+/-
5000Vdepicoenentradaoen
salida.

3. AMPLIFICADOR AISLADOR
•Bloques básicos: amplificadores de entrada y/o de salida, modulador, demodulador
y una barrera de aislamiento.
•Algunosesquemasdemodulaciónincluyenfiltrosybloquesdealimentación
diferentesparacadasección.

4. AMPLIFICADOR AISLADOR
Propósitosdelamplificadordeaislamiento
•Amplificaseñalesyatenúaelruido.
•Evitaquevoltajesinterfieranencircuitos
sensiblesaaltapotenciaoequipomedico.
•Permiteacoplarcircuitosdediferente
potencial:voltajesenmodocomún,
flotantes,componentesdeadquisiciónde
datosoelementosdemedición.

5. AMPLIFICADOR AISLADOR
Los amplificadores aislados utilizan los siguientes métodos para barrera de
aislamiento:
1. Aislamiento por transformador.
2. Aislamiento por acoplador optoeléctrico.
3. Aislamiento por capacitores.

6. AISLAMIENTO POR TRANSFORMADOR.
Labarreradeaislamientolaconstituyeuntransformador,queaíslaunaseñalportadora
dealtafrecuencia.Laseñalesmoduladaporfrecuencia(anchodebanda:2kHzo20
kHz)omoduladaporpulsos(anchodebanda:10kHz).
Características:
•Requiereunafuentedcenunsololadodelamplificador.
•IncluyenunconvertidorDC–DCacopladoaltransformador.
•Altalinealidadyexactitud

7. AISLAMIENTO POR TRANSFORMADOR.
Inconvenientes:
•Sensibilidadaradiacioneselectromagnética,campomagnéticoyotrasseñales.
•Limitacióndeanchodebandaenaltasfrecuencias:lainductanciaseveafectaday
producecaídasdevoltajeenambasbobinas

8. EJEMPLO DE AISLAMIENTO POR
TRANSFORMADOR.
Amplificador de
aislamiento acoplado por
transformador AD295.
•Entrada: se modula y
acopla la señal al
transformador para se
transmitida.
•Salida: se desmodula la
señal y se filtra.

9. AISLAMIENTO POR ACOPLADOR
OPTOELÉCTRICO.
Se transmiten señales acopladas por un led como transmisor y un fotodiodo como
receptor, no se requiere portadora de alta frecuencia y tiene un ancho de banda de 60
kHz
Características:
•Requiere dos fuentes de alimentación (entrada y salida).
•Se forma generalmente por amplificadores de entrada, salida, fotodiodo y leds de
recepción, un retroalimentador para ajustar la linealidad.
•La corriente en la entrada al opto acoplador debe ser igual a la de salida.

10. EJEMPLO DE AISLAMIENTO POR
ACOPLADOR OPTOELÉCTRICO.
Amplificador
aislado por opto
acoplador.

11. AISLAMIENTO POR CAPACITORES.
Labarreradeaislamientoseformaporcapacitoresqueacoplanaseñalesportadoras
dealtafrecuencia,moduladasporfrecuencia.
Características:
•Nopresentaretroalimentación,requierefuentedealimentaciónenambassecciones.
•LoscapacitoressoportanaltapotenciaenDCoAC.
•Anchodebandade70kHz.

12. EJEMPLO DE AISLAMIENTO POR
CAPACITORES.
•Entrada:seformaporunmoduladordeanchodepulsosconportadoradealta
frecuencia,500kHz,laseñalmoduladasetransmitedeformadiferencialatravésde
loscapacitores
•Salida:sedemodulayfiltralaseñal.

13. APLICACIÓN DE AMPLIFICADORES
AISLADOS
•Los amplificadores aislados, todos ellos, están diseñados para señales análogas,
para anchos de banda modestos, con costos de 25 a 100 dólares.
•En electrónica digital se utilizan los amplificadores aislados por opto acoplador para
anchos de banda de 10 MHz o mas, para aislar señales en kilo volts, con costo de 2 a
1 dólares.

14. APLICACIÓN DE AMPLIFICADORES
AISLADOS
Las características de voltaje máximo en las entradas de señales en las que el sensor
puede estar sometido a altas tensiones en modos común (miles de volts) por lo que la
referencia debe estar aislada.
Se utiliza en industrias químicas, nucleares o biomédica.

15. ELECTROCARDIÓGRAFO
•Seutilizaelamplificadorde
aislamientoparaevitarqueun
pacientesufradeunadescargaa
tierra al colocar un
electrocardiógrafo.
•Seprotegedeigualformaal
dispositivocuandoseaplicaun
desfibriladoralpaciente.

16. ELECTROCARDIÓGRAFO

17. AISLADOR DE AUDIO CON ACOPLADOR
ÓPTICO
•Estecircuitosirveparaaislaruna
señaldeaudioodigitalhasta100
kHzqueesamplificadacon
ganancia10.
•Elacopladoróptico(CIR303S)
puedetambiénsustituirsepor
equivalente.