अलगाव एम्पलीफायर कार्य और इसके अनुप्रयोग

एक अलगाव एम्पलीफायर या एक एकता लाभ एम्पलीफायर सर्किट के एक अंश से दूसरे अंश तक अलगाव प्रदान करता है। इसलिए, सर्किट के भीतर बिजली को खींचा, इस्तेमाल और बर्बाद नहीं किया जा सकता है। इस एम्पलीफायर का मुख्य कार्य सिग्नल को बढ़ाना है। का वही इनपुट सिग्नल सेशन- amp एक आउटपुट सिग्नल के रूप में ऑप-एम्प से बिल्कुल पास आउट होता है। इन एम्पलीफायरों का उपयोग विद्युत सुरक्षा बैटरियर के साथ-साथ अलगाव के लिए किया जाता है। ये एम्पलीफायर्स रोगियों को करंट के बहिर्वाह से बचाते हैं। वे इनपुट और आउटपुट के बीच विद्युत सिग्नल की ओमिक निरंतरता को क्रैक करते हैं और इनपुट और आउटपुट दोनों के लिए पृथक विद्युत आपूर्ति प्रदान की जा सकती है। तो, निम्न-स्तरीय संकेतों को बढ़ाया जा सकता है।

एक अलगाव प्रवर्धक क्या है?

एक आइसोलेशन एम्पलीफायर के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, एक एम्पलीफायर जो इनपुट के साथ-साथ आउटपुट अनुभागों के बीच कोई भी प्रवाहकीय संपर्क नहीं करता है। नतीजतन, यह एम्पलीफायर एम्पलीफायर के i / p & o / p टर्मिनलों के बीच ओमिक अलगाव देता है। इस अलगाव में रिसाव कम होने के साथ-साथ उच्च मात्रा में ढांकता हुआ टूटने वाला वोल्टेज भी होना चाहिए। इनपुट और आउटपुट टर्मिनलों के बीच एम्पलीफायर के विशिष्ट प्रतिरोधक और संधारित्र मान हैं रोकनेवाला में 10 तेरा ओम होना चाहिए और संधारित्र में 10 पिकोफारड होना चाहिए।

अलगाव-प्रवर्धक

इन एम्पलीफायरों का अक्सर उपयोग किया जाता है जब इनपुट और आउटपुट पक्ष के बीच बहुत बड़ी सामान्य-मोड वोल्टेज असमानता होती है। इस एम्पलीफायर में, ओममिक सर्किट्री इनपुट जमीन से आउटपुट ग्राउंड तक नहीं है।

अलगाव एम्पलीफायर डिजाइन के तरीके

आइसोलेशन एम्पलीफायरों में तीन प्रकार की डिज़ाइन विधियों का उपयोग किया जाता है जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं।

• ट्रांसफार्मर अलगाव
• ऑप्टिकल अलगाव
• कैपेसिटिव अलगाव

1)। ट्रांसफार्मर अलगाव

इस प्रकार के अलगाव में PWM या आवृत्ति जैसे दो संकेतों का उपयोग किया जाता है। आंतरिक रूप से, इस एम्पलीफायर में हर अलग-थलग अवस्था में आपूर्ति देने के लिए 20 KHz थरथरानवाला, रेक्टिफायर, फिल्टर और ट्रांसफार्मर शामिल हैं।

• रेक्टिफायर का उपयोग मुख्य ऑप-एम्प के इनपुट के रूप में किया जाता है।
• ट्रांसफार्मर आपूर्ति को जोड़ता है।
• थरथरानवाला माध्यमिक ऑप-amp के लिए एक इनपुट के रूप में प्रयोग किया जाता है।
• एक एलपीएफ का उपयोग अन्य आवृत्ति के घटकों को हटाने के लिए किया जाता है।

ट्रांसफार्मर अलगाव के लाभों में मुख्य रूप से उच्च CMRR, रैखिकता और सटीकता शामिल हैं।

ट्रांसफार्मर अलगाव के अनुप्रयोगों में मुख्य रूप से चिकित्सा, परमाणु और औद्योगिक शामिल हैं।

२)। ऑप्टिकल अलगाव

इस अलगाव में, एल सिग्नल को जैविक से लाइट सिग्नल के साथ बदला जा सकता है LED आगे की प्रक्रिया के लिए। इसमें रोगी सर्किट इनपुट सर्किट होता है जबकि आउटपुट सर्किट एक फोटोट्रांसिस्टर द्वारा बनाया जा सकता है। ये सर्किट एक बैटरी से संचालित होते हैं। I / p सर्किट सिग्नल को प्रकाश में बदलता है और साथ ही o / p सर्किट प्रकाश को वापस सिग्नल में बदलता है।

ऑप्टिकल अलगाव के लाभों में मुख्य रूप से शामिल हैं

• इसका उपयोग करके हम आयाम और मूल आवृत्ति प्राप्त कर सकते हैं।
• यह न्यूनाधिक की आवश्यकता के बिना वैकल्पिक रूप से जोड़ता है अन्यथा डिमॉडुलेटर।
• यह रोगी की सुरक्षा में सुधार करता है।

ट्रांसफार्मर अलगाव के अनुप्रयोगों में मुख्य रूप से उद्योगों में प्रक्रिया नियंत्रण, डेटा अधिग्रहण, बायोमेडिकल का माप, रोगी की निगरानी, ​​इंटरफ़ेस तत्व, परीक्षण उपकरण, नियंत्रण शामिल हैं एससीआर , आदि।

३)। कैपेसिटिव अलगाव

• यह आवृत्ति मॉड्यूलेशन और इनपुट वोल्टेज के डिजिटल एन्कोडिंग का उपयोग करता है।
• इनपुट वोल्टेज को स्विच किए गए संधारित्र के सापेक्ष चार्ज में बदला जा सकता है।
• इसमें न्यूनाधिक के साथ-साथ डेमोडुलेटर जैसे सर्किट भी शामिल हैं।
• सिग्नल एक विभेदक कैपेसिटिव बैरियर के पार भेजे जाते हैं।
• दोनों पक्षों के लिए, अलग-अलग आपूर्ति दी जाती है।

कैपेसिटिव आइसोलेशन के फायदों में मुख्य रूप से शामिल हैं

• इस अलगाव का उपयोग लहर शोर को हटाने के लिए किया जा सकता है
• इनका उपयोग एनालॉग सिस्टम के लिए किया जाता है
• इसमें रैखिकता और उच्च-लाभ स्थिरता शामिल है।
• यह चुंबकीय शोर को उच्च प्रतिरक्षा प्रदान करता है
• इसके इस्तेमाल से शोर से बचा जा सकता है।

कैपेसिटिव अलगाव के अनुप्रयोगों में मुख्य रूप से डेटा अधिग्रहण, इंटरफ़ेस तत्व, रोगी की निगरानी, ​​ईईजी और ईसीजी शामिल हैं।

विशेषताएं

आइसोलेशन एम्पलीफायर की मुख्य विशेषताओं में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

• वोल्टेज आपूर्ति
• वर्तमान पीढ़ी
• परिचालन तापमान

एम्पलीफायरों की वोल्टेज आपूर्ति मुख्य रूप से वोल्टेज स्रोत की सीमा को संदर्भित करती है। वर्तमान आपूर्ति वर्तमान की मात्रा है जो के स्रोत से ली गई है बिजली की आपूर्ति क्योंकि यह एक एम्पलीफायर के लिए संबद्ध है। एक एम्पलीफायर का ऑपरेटिंग तापमान परिवेश के तापमान का विशेष मूल्य है।

ये एम्पलीफायर्स एलओसी (रैखिक) का उपयोग करके विकृति और विशाल सिग्नल को गैर-रैखिकता को कम करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं optocoupler ) सिग्नल की सटीक सीमा पर एम्पलीफायर की रैखिकता को बढ़ाने के लिए। इस LOC में 2- फोटोडायोड से जुड़ा एक इनपुट एलईडी शामिल है। ये फोटोडिएड्स इनपुट और आउटपुट सर्किट्री को फीड करते हैं।

जब इस एम्पलीफायर को डिजाइन करना सिग्नल बहाव को कम करने का मुख्य कार्य है और एक आइसोलेशन एम्पलीफायर पूरे काम में बार-बार गर्म होता है, तो सर्किट के साथ वर्तमान आपूर्ति कम हो जाएगी। इन एम्पलीफायरों का मूल्यांकन आम तौर पर आकार, प्रदर्शन और लागत से किया जाता है, तकनीकी आवश्यकताएं स्थिरता, रैखिकता और संकेत की उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया के साथ। इस एम्पलीफायर को डिजाइन करते समय मुख्य चिंताओं में ब्रेकडाउन वोल्टेज और प्रबंधन रिसाव शामिल हैं।

अलगाव को कैसे प्राप्त करें?

जब ऑप-एम्प का इनपुट प्रतिबाधा बेहद अधिक होता है तो अलगाव का कारण हो सकता है। चूंकि इस सर्किट में उच्च इनपुट प्रतिबाधा शामिल है, तो एम्पलीफायर सर्किट से मिनट करंट खींचा जा सकता है। के अनुसार ओम का नियम , जब प्रतिरोध अधिक होता है, तो विद्युत आपूर्ति से करंट कम खींचा जाएगा।

आइसोलेशन-एम्पलीफायर-सर्किट -डिग्राम

इसलिए, एक ऑप-एम्प शक्ति स्रोत से वर्तमान की एक महत्वपूर्ण मात्रा को आकर्षित नहीं करता है। तो व्यवहार में, कोई करंट नहीं खींचा जाएगा और साथ ही सर्किट के एक हिस्से से दूसरे हिस्से में स्थानांतरित किया जाएगा। इसलिए, यह एम्पलीफायर एक अलगाव डिवाइस के रूप में काम करता है।

जब op-amp का इनपुट प्रतिबाधा कम होता है, तो यह बड़ी मात्रा में करंट खींचता है। ओम कानून कहता है कि, अगर लोड प्रतिबाधा का प्रतिरोध कम है, तो यह शक्ति के स्रोत द्वारा विशाल वर्तमान खींचता है ताकि उच्च गड़बड़ी पैदा हो सके, और यह अलगाव के बिल्कुल विपरीत है। यहां, अलगाव एम्पलीफायर एक बफर की तरह काम करता है और वे सिग्नल को मजबूत नहीं करते हैं, हालांकि सर्किट के विभाजनों को प्रदान करते हैं।

अलगाव एम्पलीफायर अनुप्रयोगों

इन एम्पलीफायरों का उपयोग आमतौर पर सिग्नल कंडीशनिंग जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। यह अलग द्विध्रुवी, CMOS, और पूरक द्विध्रुवी एम्पलीफायरों का उपयोग कर सकता है जिसमें हेलिकॉप्टर, अलगाव, इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों शामिल हैं।

चूंकि कई उपकरण कम बिजली स्रोतों का उपयोग करके काम करते हैं अन्यथा बैटरी। विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए एक अलगाव एम्पलीफायर का चयन मुख्य रूप से एक एम्पलीफायर की आपूर्ति वोल्टेज विशेषताओं पर निर्भर करता है।

इस प्रकार, यह सब के बारे में है अलगाव एम्पलीफायरों जिसका उपयोग इनपुट और आउटपुट जैसे संकेतों को अलग-अलग करने के लिए किया जा सकता है। ये एम्पलीफायरों की रक्षा करते हैं बिजली और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों कई चैनलों का उपयोग करके विभिन्न अनुप्रयोगों में ओवरवॉल्टेज से। यहां आपके लिए एक सवाल है, चिकित्सा उपकरणों में इस एम्पलीफायर का आवेदन क्या है?