ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ వర్కింగ్ మరియు దాని అప్లికేషన్స్

ఒక ఒంటరితనం యాంప్లిఫైయర్ లేదా ఐక్యత లాభం యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఒక భిన్నం నుండి మరొక భిన్నానికి ఒంటరిగా అందిస్తుంది. కాబట్టి, సర్క్యూట్లో శక్తిని గీయడం, ఉపయోగించడం మరియు వృధా చేయడం సాధ్యం కాదు. ఈ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రధాన విధి సిగ్నల్ పెంచడం. యొక్క అదే ఇన్పుట్ సిగ్నల్ op-amp అవుట్పుట్ సిగ్నల్ వలె op-amp నుండి ఖచ్చితంగా పంపబడుతుంది. ఈ యాంప్లిఫైయర్లను ఎలక్ట్రికల్ సేఫ్టీ బాటియర్‌తో పాటు ఐసోలేషన్ ఇవ్వడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ యాంప్లిఫైయర్లు రోగులను కరెంట్ యొక్క ప్రవాహం నుండి రక్షిస్తాయి. ఇన్పుట్ & అవుట్పుట్ మధ్య ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ యొక్క ఓమిక్ కొనసాగింపును వారు పగులగొట్టారు మరియు ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ రెండింటికీ వివిక్త విద్యుత్ సరఫరాను అందించవచ్చు. కాబట్టి, తక్కువ-స్థాయి సంకేతాలను విస్తరించవచ్చు.

ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ అంటే ఏమిటి?

ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ను నిర్వచించవచ్చు, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ విభాగాలలో ఎటువంటి వాహక సంబంధం లేని యాంప్లిఫైయర్. పర్యవసానంగా, ఈ యాంప్లిఫైయర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క i / p & o / p టెర్మినల్స్ మధ్య ఓహ్మిక్ ఐసోలేషన్ను ఇస్తుంది. ఈ ఐసోలేషన్‌లో తక్కువ లీకేజీతో పాటు అధిక మొత్తంలో విద్యుద్వాహక విచ్ఛిన్న వోల్టేజ్ ఉండాలి. ఇన్పుట్ & అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్లో యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సాధారణ రెసిస్టర్ మరియు కెపాసిటర్ విలువలు రెసిస్టర్ 10 టెరా ఓమ్స్ కలిగి ఉండాలి మరియు కెపాసిటర్ 10 పికోఫారడ్లను కలిగి ఉండాలి.

ఐసోలేషన్-యాంప్లిఫైయర్

ఇన్పుట్ & అవుట్పుట్ వైపు చాలా భారీ కామన్-మోడ్ వోల్టేజ్ అసమానత ఉన్నప్పుడు ఈ యాంప్లిఫైయర్లు తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. ఈ యాంప్లిఫైయర్లో, ఇన్పుట్ గ్రౌండ్ నుండి అవుట్పుట్ గ్రౌండ్ వరకు ఓమిక్ సర్క్యూట్రీ లేదు.

ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్ పద్ధతులు

ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్లలో మూడు రకాల డిజైన్ పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి, వీటిలో ఈ క్రిందివి ఉన్నాయి.

• ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఐసోలేషన్
• ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్
• కెపాసిటివ్ ఐసోలేషన్

1). ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఐసోలేషన్

ఈ రకమైన ఐసోలేషన్ PWM లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేట్ వంటి రెండు సంకేతాలను ఉపయోగిస్తుంది. అంతర్గతంగా, ఈ యాంప్లిఫైయర్లో 20 KHz ఓసిలేటర్, రెక్టిఫైయర్, ఫిల్టర్ మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉన్నాయి, ప్రతి వివిక్త దశకు సరఫరా చేయడానికి.

• రెక్టిఫైయర్ ప్రధాన ఆప్-ఆంప్‌కు ఇన్‌పుట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
• ట్రాన్స్ఫార్మర్ సరఫరాను లింక్ చేస్తుంది.
• ద్వితీయ op-amp కు ఇన్పుట్గా ఓసిలేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
• ఇతర పౌన .పున్యం యొక్క భాగాలను తొలగించడానికి LPF ఉపయోగించబడుతుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఐసోలేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా అధిక CMRR, సరళత మరియు ఖచ్చితత్వం.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఐసోలేషన్ యొక్క అనువర్తనాలలో ప్రధానంగా వైద్య, అణు మరియు పారిశ్రామిక ఉన్నాయి.

2). ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్

ఈ ఒంటరిగా, l సిగ్నల్‌ను జీవసంబంధమైన నుండి కాంతి సిగ్నల్‌కు మార్చవచ్చు LED తదుపరి ప్రక్రియ కోసం. దీనిలో, రోగి సర్క్యూట్ ఇన్పుట్ సర్క్యూట్ అయితే అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ ఫోటోట్రాన్సిస్టర్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్లు బ్యాటరీతో పనిచేస్తాయి. I / p సర్క్యూట్ సిగ్నల్‌ను కాంతిలోకి మారుస్తుంది, అలాగే o / p సర్క్యూట్ కాంతిని సిగ్నల్‌కు తిరిగి మారుస్తుంది.

ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా ఉన్నాయి

• దీన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం వ్యాప్తి మరియు అసలు పౌన .పున్యాన్ని పొందవచ్చు.
• ఇది మాడ్యులేటర్ లేకపోతే డెమోడ్యులేటర్ అవసరం లేకుండా ఆప్టికల్‌గా కలుపుతుంది.
• ఇది రోగి యొక్క భద్రతను మెరుగుపరుస్తుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఐసోలేషన్ యొక్క అనువర్తనాలలో ప్రధానంగా పరిశ్రమలలో ప్రక్రియ నియంత్రణ, డేటా సముపార్జన, బయోమెడికల్ యొక్క కొలతలు, రోగిని పర్యవేక్షించడం, ఇంటర్ఫేస్ ఎలిమెంట్, పరీక్ష పరికరాలు, నియంత్రించడం SCR , మొదలైనవి.

3). కెపాసిటివ్ ఐసోలేషన్

• ఇది ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ మరియు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క డిజిటల్ ఎన్కోడింగ్ను ఉపయోగిస్తుంది.
• ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ స్విచ్డ్ కెపాసిటర్ మీద సాపేక్ష ఛార్జీకి మార్చబడుతుంది.
• ఇది మాడ్యులేటర్ వంటి సర్క్యూట్‌లతో పాటు డెమోడ్యులేటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
• సంకేతాలు అవకలన కెపాసిటివ్ అవరోధం గుండా పంపబడతాయి.
• రెండు వైపులా, ప్రత్యేకమైన సరఫరా ఇవ్వబడుతుంది.

కెపాసిటివ్ ఐసోలేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా ఉన్నాయి

• అలల శబ్దాలను తొలగించడానికి ఈ ఐసోలేషన్ ఉపయోగపడుతుంది
• అనలాగ్ వ్యవస్థల కోసం వీటిని ఉపయోగిస్తారు
• ఇది సరళత మరియు అధిక-లాభ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• ఇది అయస్కాంత శబ్దాలకు అధిక రోగనిరోధక శక్తిని ఇస్తుంది
• దీన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా శబ్దాన్ని నివారించవచ్చు.

కెపాసిటివ్ ఐసోలేషన్ యొక్క అనువర్తనాలలో ప్రధానంగా డేటా సముపార్జన, ఇంటర్ఫేస్ ఎలిమెంట్, రోగి యొక్క పర్యవేక్షణ, EEG మరియు ECG ఉన్నాయి.

లక్షణాలు

ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు ప్రధానంగా ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

• వోల్టేజ్ సరఫరా
• ప్రస్తుత సరఫరా
• నిర్వహణా ఉష్నోగ్రత

యాంప్లిఫైయర్ల వోల్టేజ్ సరఫరా ప్రధానంగా వోల్టేజ్ మూలం యొక్క పరిధిని సూచిస్తుంది. ప్రస్తుత సరఫరా మూలం నుండి తీసుకోబడిన కరెంట్ మొత్తం విద్యుత్ సరఫరా ఇది యాంప్లిఫైయర్‌తో అనుబంధించబడినందున. యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిసర ఉష్ణోగ్రత యొక్క నిర్దిష్ట విలువ.

ఈ యాంప్లిఫైయర్లు LOC (లీనియర్) ను ఉపయోగించడం వంటి వక్రీకరణ & భారీ సిగ్నల్ నాన్-లీనియారిటీని తగ్గించడానికి వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగిస్తాయి ఆప్టోకపులర్ ) సిగ్నల్ యొక్క ఖచ్చితమైన పరిధిలో యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సరళతను పెంచడానికి. ఈ LOC 2- ఫోటోడియోడ్లకు అనుసంధానించబడిన ఇన్పుట్ LED ని కలిగి ఉంది. ఈ ఫోటోడియోడ్లు ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ సర్క్యూట్లకు ఆహారం ఇస్తాయి.

ఈ యాంప్లిఫైయర్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు సిగ్నల్ డ్రిఫ్ట్ తగ్గించడం మరియు పని అంతటా ఒక ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ తరచుగా వేడెక్కుతుంది, అప్పుడు సర్క్యూట్‌తో ప్రస్తుత సరఫరా తగ్గుతుంది. ఈ యాంప్లిఫైయర్లు సాధారణంగా పరిమాణం, పనితీరు మరియు వ్యయం ద్వారా అంచనా వేయబడతాయి, సాంకేతిక అవసరాలు సిగ్నల్ యొక్క స్థిరత్వం, సరళత మరియు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన. ఈ యాంప్లిఫైయర్ రూపకల్పన చేసేటప్పుడు ప్రధాన ఆందోళనలు బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ మరియు లీకేజీని నిర్వహించడం.

ఐసోలేషన్ ఎలా సాధించాలి?

ఆప్-ఆంప్ యొక్క ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ చాలా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు ఒంటరితనం సంభవించవచ్చు. ఈ సర్క్యూట్లో అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ ఉన్నందున, యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ నుండి నిమిషం కరెంట్ తీసుకోవచ్చు. ప్రకారం ఓమ్స్ చట్టం , నిరోధకత ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, విద్యుత్ సరఫరా నుండి ప్రస్తుతము తక్కువగా తీసుకోబడుతుంది.

ఐసోలేషన్-యాంప్లిఫైయర్-సర్క్యూట్ -డయాగ్రామ్

అందువల్ల, ఒక op-amp శక్తి వనరు నుండి గణనీయమైన పరిమాణంలో విద్యుత్తును తీసుకోదు. కాబట్టి ఆచరణలో, కరెంట్ డ్రా చేయబడదు అలాగే ఒక భాగం నుండి సర్క్యూట్ యొక్క మరొక భాగానికి బదిలీ చేయబడుతుంది. కాబట్టి, ఈ యాంప్లిఫైయర్ ఐసోలేషన్ పరికరంగా పనిచేస్తుంది.

ఆప్-ఆంప్ యొక్క ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది చాలా ఎక్కువ కరెంట్‌ను ఆకర్షిస్తుంది. ఓమ్స్ చట్టం ప్రకారం, లోడ్ ఇంపెడెన్స్ తక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటే, అది శక్తి యొక్క మూలం ద్వారా భారీ విద్యుత్తును ఆకర్షిస్తుంది, తద్వారా అధిక అవాంతరాలు ఏర్పడతాయి మరియు ఇది ఒంటరిగా ఉండటానికి చాలా వ్యతిరేకం. ఇక్కడ, ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ బఫర్ లాగా పనిచేస్తుంది మరియు సర్క్యూట్ల విభజనలను వేరుచేయడానికి ఇవి సంకేతాలను బలోపేతం చేయవు.

ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ అప్లికేషన్స్

ఈ యాంప్లిఫైయర్లను సాధారణంగా సిగ్నల్ కండిషనింగ్ వంటి అనువర్తనాల్లో ఉపయోగిస్తారు. ఇది వేర్వేరు బైపోలార్, CMOS మరియు కాంపెమెంటరీ బైపోలార్ యాంప్లిఫైయర్లను ఉపయోగించుకోవచ్చు, ఇందులో ఛాపర్, ఐసోలేషన్, ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్ యాంప్లిఫైయర్లు ఉన్నాయి.

తక్కువ విద్యుత్ వనరులను ఉపయోగించడం ద్వారా అనేక పరికరాలు పనిచేస్తాయి. వేర్వేరు అనువర్తనాల కోసం ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్ను ఎంచుకోవడం ప్రధానంగా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సరఫరా వోల్టేజ్ లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి ఐసోలేషన్ యాంప్లిఫైయర్లు ఇన్పుట్ & అవుట్పుట్ వంటి సంకేతాలను ప్రేరక కప్లింగ్స్తో విద్యుత్తుతో వేరుచేయడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది. ఈ యాంప్లిఫైయర్లు రక్షిస్తాయి విద్యుత్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు అనేక ఛానెల్‌లను ఉపయోగించి వేర్వేరు అనువర్తనాల్లో ఓవర్ వోల్టేజ్‌ల నుండి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, వైద్య పరికరాల్లో ఈ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అప్లికేషన్ ఏమిటి?