圖9 16-位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的價(jià)格下降曲線

與隔離放大器相比，數(shù)字隔離組件具有更低的成本并提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。數(shù)字隔離技術(shù)也提供給模擬設(shè)計(jì)人員在選擇組件并開發(fā)面向測量設(shè)備的最優(yōu)模擬前端時(shí)能夠有更高的靈活性。具有數(shù)字隔離功能的產(chǎn)品利用限流電路和限壓電路提供ADC保護(hù)。數(shù)字隔離組件遵循與光耦合、電容耦合和感應(yīng)耦合相同的基本原理，這也是模擬隔離技術(shù)的構(gòu)成基礎(chǔ)。

在數(shù)字隔離組件領(lǐng)域領(lǐng)先的供應(yīng)商，如安華高科技、德州儀器和Analog等公司，已圍繞這些基本原理其中開發(fā)了各自的隔離技術(shù)。安華高科技提供了基于光耦合的數(shù)字隔離功能。德州儀器的隔離裝置則基于電容耦合，而模擬設(shè)備公司的隔離裝置采用感應(yīng)耦合。

光耦合器

光耦合器，即基于光耦合原理的數(shù)字隔離裝置，是最古老也是最常用的數(shù)字隔離方法之一。它們可耐高壓并提供對(duì)電氣噪聲和磁噪聲的高抗干擾能力。光耦合器常用于工業(yè)數(shù)字I/O產(chǎn)品中，如NI PXI-6514隔離式數(shù)字I/O模塊（如圖10所示）和NI PCI-7390工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制器。

Industrial Digital I/O工業(yè)數(shù)字I/O、Optpcouplers光耦合器、 Digital Input數(shù)字輸入、Digital Output數(shù)字輸出。

圖10 工業(yè)數(shù)字I/O產(chǎn)品使用光耦合器

然而，對(duì)于高速模擬測量，光耦合器易受到速率、功耗和LED損耗等與光耦合相關(guān)的限制的影響。而基于電容耦合和感應(yīng)耦合的數(shù)字隔離裝置可以緩解許多光耦合器的限制。

電容隔離技術(shù)

德州儀器提供了基于電容耦合的數(shù)字隔離組件。這些隔離裝置提供了高數(shù)據(jù)傳輸速率和瞬態(tài)信號(hào)的高抗干擾能力。與電容隔離方法和光學(xué)隔離方法相比，感應(yīng)隔離消耗的功率更低。

感應(yīng)隔離技術(shù)

由Analog公司在2001年引入的iCoupler技術(shù)（analog.com/iCoupler），利用感應(yīng)耦合為高速率、高通道數(shù)應(yīng)用提供了數(shù)字隔離功能。iCoupler設(shè)備可以為一個(gè)采樣率達(dá)到兆赫茲范圍的16-位模擬測量系統(tǒng)在耐2500 V隔離下提供100 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。與光耦合器不同，iCoupler設(shè)備提供了其他的技術(shù)優(yōu)勢，如功耗降低、高達(dá)125℃的高工作溫度范圍和高達(dá)25 kV/ms的瞬態(tài)信號(hào)高抗干擾能力。