ACPL-C87BT-500E 产品概述
一、产品概述
ACPL-C87BT-500E 是 Broadcom(博通)推出的一款高性能隔离放大器,采用 SO-8 封装,提供高精度差分输入到差分输出的隔离信号传输。该器件专为需要精密小信号隔离、抗共模扰动和高共模抑制比的场合设计,具有接近单位增益、低输入偏置与微小输入失调,适合工业测量、功率监控与安全关键系统的信号隔离与传输。
二、主要规格(关键参数)
- 差分输入电压范围:±2.46 V
- -3 dB 带宽:100 kHz(足够满足低频到中频的精确信号隔离与测量)
- 增益容差:0.995 ~ 1.005(近乎单位增益,利于无须精密校准的信号链)
- 输入失调电压 (Vos):300 μV(极低的直流失调,有利于小差分信号测量)
- 输入偏置电流 (Ib):1 nA(极低偏置,减小与高阻抗源配合时的误差)
- 输出类型:差分输出(便于后端差分放大或 ADC 直接采集)
- 隔离电压 Vrms:5000 V(高耐压隔离,满足工业与某些医疗/测量场合的安全需求)
- 共模瞬态抗扰度 (CMTI):15 kV/μs(在强共模瞬变环境下仍能保证输出不发生脉冲误触发)
- 工作温度范围:-40 ℃ ~ +125 ℃(适应严苛工业环境)
- 封装:SO-8(便于表面贴装和批量生产)
三、主要特点与优势
- 高精度:增益接近 1 且失调电压仅 300 μV,适合要求高直流精度的测量系统。
- 宽温度范围:在 -40 ℃ 至 +125 ℃ 下保持稳定性能,适合工业级应用。
- 强抗扰动能力:15 kV/μs 的 CMTI 能在高 dv/dt 场景(如逆变器、驱动器)中维持信号完整性。
- 高隔离等级:5000 Vrms 隔离电压,提升系统安全性与抗干扰能力。
- 差分 I/O:差分输出有利于长距离传输和共模噪声抑制,便于与差分 ADC 或差分放大器配合。
四、典型应用场景
- 电流/电压隔离测量:例如电流互感器或分流电阻后的差分信号隔离到控制侧 ADC。
- 电机驱动与逆变器监测:在高 dv/dt 与高电压隔离需求下对电流/电压信号进行精密隔离。
- 工业自动化与过程控制:传感器前端信号隔离,保证控制器侧测量稳定可靠。
- 数据采集系统:差分输出直接驱动差分输入的 ADC,减少外部放大与调校需求。
- 安全相关系统:需要高隔离电压与长时间耐压的应用场合。
五、典型电路与连接建议
- 电源管理:隔离器件两侧需独立供电,分别在输入侧与输出侧做好旁路电容(典型 0.1 μF 近端贴装 + 1 μF~10 μF 旁路)以保证瞬态响应与稳定性。
- 差分输入:器件接受 ±2.46 V 差分输入;若测量幅值更大,请在前端使用精密电阻分压或差分放大器将信号限制到允许范围内。
- 差分输出:建议将输出以差分方式直接送入差分 ADC 或后级差分放大器,以充分利用器件的共模抑制优势。
- PCB 布局:保持隔离槽、明确的走线分区,输入侧与输出侧地和电源走线不要交叉;在隔离边界两侧留足够的爬电与间隙空间,贴近器件引脚放置旁路电容。
- 抗瞬态措施:在高 dv/dt 环境中,确保输入端接地良好,必要时使用 RC 滤波(低通)对高频干扰进行抑制,但应避免过度降低带宽。
六、设计注意事项
- 带宽限制:器件带宽为 100 kHz,适用于低频与中频信号。对于更高频应用需要评估幅频响应与相位延迟。
- 输入范围管理:不要超出 ±2.46 V 差分输入,否则可能损坏器件或导致性能退化。
- 温漂与长期稳定性:虽然失调仅 300 μV,但在极端温度及长期运行中仍建议在系统级进行校准或自检。
- 输出负载:差分输出应匹配后端输入阻抗以保证最佳测量精度和带宽表现。
七、结论
ACPL-C87BT-500E 以其接近单位增益、高隔离电压、优异的共模瞬态抗扰度及低失调、低偏置电流的特性,适合需要高精度隔离测量、在高 dv/dt 环境中保证信号完整性的工业与测量系统。其 SO-8 封装便于在 PCB 上进行可靠布局,是实现安全、准确隔离信号传输的实用器件选择。若系统对频率响应、更高带宽或特殊认证有额外需求,可在设计阶段与供应商核对更详细的规范与应用指导。