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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA
MATERIA:
ELECTRONICA III
TEMA:
AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO
PROFESOR:
ING. CARLOS CUEVA
ESTUDIANTE:
CESAR RODRIGUEZ
245450
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AMPLIFICADORES DE AISLAMIENTO
El Amplificador de aislamiento es un tipo de amplificador diseñado para aislar eléctricamente
dos circuitos entre sí, pero permitiendo el paso de información entre ellos.
Esto, aparentemente contradictorio, es útil cuando los dos circuitos están alimentados a
tensiones muy diferentes, tienen una referencia diferente, para aplicaciones de electrónicabiomédica o simplemente están alejados.
Símbolo básico del amplificador de aislamiento.
¿Qué es un amplificador de aislamiento?
Son dispositivos que proveen un aislamiento eléctrico exhaustivo entre una señal de entrada y
una fuente que captura la información. Un aislamiento eléctrico exhaustivo es diferente al
aislamiento que produciría un seguidor de voltaje que simplemente funciona como un
acoplador de impedancias pero no tiene la función de imponer una barrera (óptica o por
transformador) entre un circuito de entrada y uno de salida. Aquí es donde los amplificadores
de aislamiento operan para proveer este aislamiento exhaustivo. Además, estos
amplificadores son inmunes a rangos de voltaje de modo común y de modo diferencial mucho
mayores a los que pueden soportar los amplificadores de instrumentación convencionales.
¿Porqué usar amplificadores de aislamiento?
En sistemas de instrumentación existen dos tipos de aislamiento para romper lazos de tierra y
aislar los puntos de referencia entre sistemas de transducción y sistemas de procesamiento.
Estos tipos de aislamiento son:
a. Amplificadores de Aislamiento usados para imponer barreras de aislamiento en
líneas análogas, y
b. Optoaisladores para aislamiento digital usados para imponer barreras de
aislamiento en líneas digitales.
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1. Producir aislamiento de señales entre proceso y equipo electrónico delicado. Esto quiere
decir que deben de proveer mucho mayor tolerancia a señales de modo diferencial.
2. Generar una alta tolerancia a señales de voltaje de modo común.
3. Producir una barrera de aislamiento entre el circuito de entrada (lado del transductor) y el
circuito de salida (lado del convertidor de señales) para que los lazos de tierra no sucedan.
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Aplicaciones
Amplificado de aislamiento óptico
Tabla 3.5: Comparación entre amplificadores de aislamiento y deinstrumentación
Especificación De Aislamiento De Instrumentación
Tipo AD 289 Tipo AD 624====================================================================
CMRR 120 dB 90 dB
Avf = 1
Rangos de Voltaje +/- 2500 V (DC) +/- 15 V
de modo común en +/- 7500 V picolas entradas
Rangos de Voltaje 240 V rms +/- 15 V
de modo diferencial
en las entradas +/- 6500 V pico
Ancho de Banda DC a 2 KHz DC a 1.5 MHz
====================================================================
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El amplificador de aislamie
o IS -P
WER se usa para separar galvanicamente circuitos de
medida y alimentaciones a 2 y 3 hilos de los transmisores as se evita colocar una fuente de
alimentación separada.
Ejemplo ompiendo lazo de tierra con amplificador de aislamiento
S i analizamos los circuitos de la figura 3.131 tenemos que las corrientes en losdiodos son:
I IV
R
e
g1 2! $ ...(3.185)
y la relación de voltajes es:
V I R s k ! �
2 ...(3.186)V
R
RV s
k
g
e! ...(3.187)
De esta forma se cuenta con un dispositivo muy versátil (similar a unamplificador operacional convencional) donde por medio de una razón deresistencias se puede manipular la ganancia.
Figura 3.135: Sistema con lazo de tierra, blindaje y sin aislamiento
Figura 3.137: Rom imiento exhaustivo de un lazo de tierra usandoam lificador de aislamiento