在工業(yè)控制、高壓測(cè)量及醫(yī)療設(shè)備等應(yīng)用中,出于安全性的考慮,有必要在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中引入電氣隔離,以達(dá)到減小各設(shè)備地線之間電氣特性的相互影響及干擾噪聲的目的。根據(jù)所需傳輸信號(hào)的類型,可將隔離器分為模擬信號(hào)隔離器和數(shù)字信號(hào)隔離器。其中,數(shù)字信號(hào)隔離器具有抗干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及功耗低等特點(diǎn),用做二進(jìn)制信號(hào)或邏輯電平信號(hào)的隔離。模擬信號(hào)隔離器是用來(lái)隔離隨時(shí)間連續(xù)變化的模擬信號(hào)。一般地,傳感器的輸出幾乎都是微弱的模擬信號(hào),因此,在模擬信號(hào)隔離之前要先對(duì)其進(jìn)行放大。隔離放大器是一種高共模抑制比的低噪聲放大電路,其比較適用于輸入模擬信號(hào)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的隔離。
在隔離器外圍設(shè)計(jì)相應(yīng)的放大電路,就構(gòu)成了隔離放大器。常見(jiàn)的隔離放大器有變壓器隔離、電容隔離和光電隔離三種類型。其中,變壓器隔離放大器有如美國(guó)ADI 公司的AD202,電容隔離放大器如BURR BROWN公司的ISO122,它們都需要外加調(diào)制解調(diào)電路模塊,使其結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,而光電隔離放大器線性度較差及傳輸速率較低。
美國(guó)NVE 公司在1998 年最先推出單片式GMR 隔離器,采用的是線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離耦合,但只應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)隔離領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)GMR技術(shù)發(fā)展還處于起步時(shí)期,基于GMR技術(shù)的隔離器研究尚未成熟。在此,本文設(shè)計(jì)了一種自旋閥GMR 隔離放大器,適用于微弱的模擬信號(hào)隔離,具有靈敏度高、線性度好及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。