Подскажите, пожалуйста, схемотехнические решения по гальванической развязке входного аналогового сигнала в частотном диапазоне от DC до 15МГц. Спасибо.

Думаю Вам нужно что то подобное..
http://www.eltech.spb.ru/pdf/nec/214/nec_optocouple.pdf

Думается, что не подойдет. Можно прикинуть частоту... даже в случае 8-битной точности... не потянет.

1) К сожалению, производитель ничего не пишет про полосу пропускания для своей оптопары.
2) Как быть с питанием операционного усилителя на входной стороне оптопары?

В таком диапазоне ничего не видел. Видимо, придётся делить на DC-НЧ и ВЧ. Например, до 50кГц ISO124, выше - транс.
Или опторазвязки vishay + транс. Питание ессно нужно с обеих сторон.

ADC+DC-DC+Цифровой изолятор+Контроллер+DAC

мысль в принципе понятна, спасибо, правда в моем случае контроллер и DAC можно отбросить, т.к. всё равно сигнал нужно оцифровывать. Просветите только, что такое "DC-DC".

спасибо, за интересную мысль с разделением частотных диапазонов, приму на вооружение. Подскажите ещё, а как получить питание на входной стороне развязки?

DC-DC- это гальванически развязанный преобразователь постоянного напряжения на входе в постоянное напряжение на выходе.

Попробуйте поискать / скопипастить схемотехнику подобной штуки:
http://www.aktakom.ru/kio/index.php?SECTIO...LEMENT_ID=22900
http://www.aktakom.ru/kio/index.php?SECTIO...LEMENT_ID=22901

Имею их в своём распоряжении - работают без проблем. Внутрь не заглядывал.

Тогда и вопрос можно смело снимать. Ибо гальваническая развязка аналогового и цифрового сигнала - две большие разницы, как говорят в Одессе.

вопрос, к сожалению, не снят, потому что развязку в цифре после АЦП делать, мне кажется, ещё сложнее. Представьте, частота дискретизации 50МГц и 12 разрядов...

трансформаторы 1Гбит?

поясните, пож.

эзернет 1Гбит

Такая полоса получится для последовательной передачи. А какой интерфейс у Вашего АЦП?

понятно, спасибо, но, думаю, это не подходит...


Serial LVDS (LTC2265-12)

Развязку в цифре, в Вашем случае, сделать намного проще. Вот цифровой изолятор на 150 МБит/сек:
http://www.ti.com/product/iso7640fm

А мне кажется наобоот. Проще оцифровать сигнал непосредственно "на месте", сведя к минимуму все искажения. А затем уже решать задачу передачи потока информации в цифровом виде и гальваноразвязки. Можно, кстати, и сжать попробовать...

а что понятно? я имел ввиду использовать готовые трансформаторы для эзернет. на выходе АЦП у Вас вроде дифференциальный сигнал? наверное только драйвер потребуется

понятно, что с точки зрения искажений это будет лучше, но по техническому заданию, ко мне приходит аналоговый сигнал, так что "на месте" не получится оцифровать

Тогда - удачи.
Какую, кстати, точность воспроизводства сигнала Вы ожидаете получить после развязки?

Так оцифруйте там, где Вы его получаете извне - на входе своего устройства. С цифрой в любом случае проще будет работать. Народ Вам правильно советует.

я если у меня на выходе АЦП будет постоянный сигнал (в старших разрядах), как его трансформатор пропустит?

да, действительно

хорошо, попробую проработать этот вариант, во что он выливается, просто психологически не готов, на выходе АЦП 4 LVDS выхода: 2 LVDS для передачи данных, по 3-му клок, по 4-му - сигнал квитирования FRAME. Предположительная частота 50*8=400Mbps. Другой с параллельным выходом АЦП брать не могу, ограниченное число свободных выводов в ПЛИС.

кстати, имея этот клок, несложно на простой логике сформировать Манчестер

пс: исключающее ИЛИ сигнала данных и клока

да, это интересная идея в пользу применения трансформаторов. Но, я только сейчас подумал, если делать развязку после АЦП, это ведь надо не только выходы развязывать, это надо всё управление АЦП развязывать, и ещё входной клок АЦП...

я не вчитывался, но Вы вроде можете использовать только одну линию данных, а выходной клок у Вас будет внутри Манчестера

Развязать входной клок для АЦП без сильного ухудшения джиттера, х-м, это даже интересно. Если сделаете, скажите потом, как Вам это удалось, и какие характеристики по джиттеру получили.
P.S. Не ломайте себе голову, собирайте на приёмной части полностью систему сбора аналоговых данных (АЦП, ИОН, Генератор) и передавайте их через гальваническую развязку на ПЛИС.

АЦП еще и программировать надо

Можно, кстати, и ПЛИС включить в приемную часть, а развязать только конечный выходной цифровой интерфейс устройства, ну и внешнее питание, конечно.

мда, приёмная сторона всё моё устройство за собой тянет, может тогда и развязка вообще не нужна...

Так это вопрос к Вам - почему решили, что нужна развязка? А что еще к устройству подключается, от чего оно питается, как управляется?

может, конечно, я чего-то не понимаю, но развязка нужна, когда у земель потенциал разный (земля приемника зашумлена). А разный он может быть потому, что токи потребления могут независимо друг от друга меняться. И, если я АЦП, ПЛИС и прочее поставлю на сторону до развязки, они также будут потреблять и создавать шум на земле и опять нужна развязка получается...

Я спрашивал немного не об этом, ну да ладно... Наверное Вам не развязка нужна, а разделение аналоговой и цифровой земли устройства, это несколько разные вещи...

Так, ясно. Я рекомендую Вам ознакомиться с главой №3 (Grounding) книги Henry W. Ott "Electromagnetic compatibility". Тогда Вы точно сможете сказать, с какими помехами Вы сталкиваетесь, какова их этимология и каковы стандартные способы борьбы с ними.

Хе, это напоминает анекдот. После "отрезания" в больнице спрашивают кастрированного пациента: так может, Вам обрезание нужно было?
- Ну! А я что сказал?!

M-да. Редкий пациент может так запутать уважаемый конвульсиум. Респект автору темы.

http://www.analog.com/en/interface/digital...ucts/index.html

спасибо за ссылку на книгу, я постараюсь почитать, пока не понимаю, что я криминального сказал... трансформаторную гальваническую развязку всегда ставил на любой аналоговый вход, пока не столкнулся с постоянным уровнем...

может ли кто посоветовать низкочастотные трансформаторы для гальванической развязки с полосой от 200Гц (негабаритные)?

Можете выложить пример подобной развязки (часть схемы), чтобы было понятно о чем речь?

Вы нигде не сообщили каковы требования к полосе пропускания, линейности и динамическому диапазону. Если Вас устроит завал АЧХ 2-3dB на 15mHz и уровень сигнала от 0 до 1V, то для гальванической развязки дешевле всего будеть применить усилитель на оптроне HCPL4562. Его описание, включая схему включения, находится здесь. Проверено.

да, пожалуйста, такая незамысловатая схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

спасибо, полоса 17МГц это прям то, что нужно, к сожалению, пока к линейности и динам. диапазону требований не знаю, постараюсь уточнить

если, немного требования озвученные в теме по полосе снизить до 200Гц - 15МГц, это что-нибудь облегчает?
Можно было бы поставить в параллель два трансформатора: на НЧ (200Гц-4КГц) и ВЧ (4КГц - >50МГц), но не могу найти трансформаторы низкочастотные в индустриальном температурном диапазоне...

2 трансформатора в параллель будут работать гораздо хуже, чем каждый из них по отдельности.

ну а что делать, надо компромисс какой-то найти...
Ещё дополнительная информация такая: источник входного сигнала с очень шумной землёй (из-за высоковольтных напряжений 25кВ, больших токов потребления) с опасностью (в случае выхода из строя блока) высоковольтных помех, выжигающих (по опыту) цифровую часть приёмного блока.
Требований по линейности и динамическому диапазону не предъявляются, т.е. пока насколько сможем сделать настолько, как говорится, сможем.

Ну тогда вам необходима гальваническая развязка. Еще раз советую применить HCPL4562. Мы делали не нем развязку для видеосигнала. Каков динамический диапазон примененной в Data Sheet схемы - не знаю, мы проверяли ее только для сигналов от 0 до1V. Найти трансформатор с указанной Вами полосой практически невозможно в природе.

Вы надеетесь на "идеальную " гальваническую развязку , с гипотетической нулевой проходной емкостью, забывая что трансформаторы, особенно низкочастотные , имеют весьма заметную межобмоточную емкость, через которую "проскочат" импульсы от суровых процессов на 25 кВ стороне. И все равно всё погорит на "изолированной" стороне.
Вас может быть только спасет опторазвязка волокном . На "горячей" стороне надо поставить АЦП, сериалайзер 40-60 МБайт/с в поток 440 -660 Мбит/с , если 8 разрядов мало - ставите 2 сериалайзера. Выходы сериалайзеров через какие-нить SFP модули по оптике гоните на развязанную часть системы и десериализуете. имхо


еще вариант - перенести спектр повыше ( с потерей некоторой точности порядка процентов) На ВВ стороне поставить модулятор или перемножитель, работающий на частоте к примеру 100MHZ. На приемной стороне - такой же перемножитель (уже как демодулятор с ФНЧ 15MHZ) . тактовую частоту гетеродина подавать от одного опорного генератора например по волокну одинаковой длины (или через махонькие но электропрочные трансформаторы с малой проходной емкостью). Перенос спектра вверх просто позволит снизить проходную емкость между двумя сторонами. Точное восстановление DC уровня подстраиваете фазой гетеродина на приемной стороне в небольших пределах.

может тогда опторазвязка аналогового сигнала - это действительно решение? У оптопары, наверное, небольшая проходная ёмкость. АЦП и сериализатор тоже жалко, если погорят...


А если взять более линейный вариант HCNR201? Помимо снижения полосы с 17МГц до 9МГц какие ещё минусы?


спасибо, за идею, что-то такое представлял себе, но не был уверен в отсутствии "подводных камней", тем не менее этот вариант затрагивает изменение требований заказчика, так что может не пройти.