OP221GZ 时间：2025/12/25 20:25:14 阅读：14

OP221GZ是一款由Analog Devices（ADI）公司生产的双通道光隔离放大器，集成了高性能的信号调理功能，专为需要电气隔离和精确模拟信号传输的应用而设计。该器件将两个独立的隔离放大器集成在一个DIP-8封装内，每个通道都包含一个输入级、一个隔离级和一个输出级。其工作原理基于调制-解调技术，通过片上微型变压器实现输入与输出之间的电气隔离，能够承受高达2500V RMS的隔离电压，确保在高噪声或高压环境中安全可靠地传输信号。OP221GZ采用+5V单电源供电，适用于工业过程控制、电机驱动系统、医疗设备、数据采集系统以及任何需要防止接地环路干扰或增强系统安全性的场合。由于其内置的高精度增益设定电阻和低温漂特性，该芯片能够在宽温度范围内保持稳定的性能表现。此外，OP221GZ具备良好的共模瞬态抗扰度（CMTI），可有效抑制快速变化的共模电压对测量精度的影响，从而提升系统的抗干扰能力。这款器件无需外部复杂的隔离电源设计，简化了系统架构并降低了整体成本，是替代传统光耦合器和隔离变压器的理想选择。

参数

类型：光隔离放大器
　　通道数：2
　　隔离电压：2500V RMS
　　供电电压：+5V ±5%
　　输入电压范围：±10mV 至 ±200mV（典型）
　　输出电压范围：0V 至 4.5V
　　带宽：100kHz（-3dB）
　　非线性误差：±0.5% FS
　　共模瞬态抗扰度（CMTI）：>10kV/μs
　　工作温度范围：-40°C 至 +85°C
　　封装形式：DIP-8
　　增益设置：固定增益（典型为11）

特性

OP221GZ的核心特性之一是其双通道光隔离结构，能够在同一封装中提供两个完全独立且高度匹配的隔离信号路径。这种设计特别适合差分信号采集或多路隔离测量场景，有助于提高系统的集成度和可靠性。每个通道均采用先进的iCoupler?技术，结合微机电系统（MEMS）工艺制造的片上变压器，实现了比传统光电耦合器更长的寿命、更高的数据传输速率以及更低的温度依赖性。相较于基于LED的光耦方案，OP221GZ避免了LED老化导致的性能衰减问题，从而保证长期运行的稳定性。
　　该器件具有优异的直流和交流精度，典型非线性度仅为±0.5%，增益温漂低至±5ppm/°C，确保在各种环境条件下都能维持高保真信号传输。其100kHz的带宽足以满足大多数工业传感器信号（如热电偶、应变片、压力传感器等）的处理需求。同时，输入级支持微伏级小信号放大，并可通过外部电阻进一步调整输入灵敏度，增强了应用灵活性。
　　OP221GZ还具备出色的抗电磁干扰能力，其高共模瞬态抗扰度（>10kV/μs）使其能在存在强烈开关噪声的环境中稳定工作，例如变频器、PLC模块或电力监控设备中。此外，它不需要额外的隔离电源，内部集成了DC-DC转换电路，仅需单一+5V电源即可完成输入侧与输出侧的能量供给，大幅简化了PCB布局和电源设计复杂度。
　　该芯片采用标准DIP-8封装，兼容通孔焊接工艺，便于手工装配和维修，广泛应用于工业自动化、测试测量仪器及嵌入式控制系统中。尽管其性能略逊于更高阶的ADuM系列数字隔离放大器，但OP221GZ在成本、易用性和集成度之间取得了良好平衡，是一款成熟可靠的模拟隔离解决方案。

应用

OP221GZ广泛应用于需要电气隔离的工业与医疗电子系统中。在工业自动化领域，常用于可编程逻辑控制器（PLC）的模拟输入模块，用于隔离现场传感器（如温度、压力、流量传感器）与主控单元之间的信号连接，防止因接地电位差引起的测量误差或设备损坏。在电机驱动系统中，可用于电流检测回路的隔离放大，将低压控制侧与高压功率侧隔离开来，保障控制器的安全运行。此外，在数据采集系统中，OP221GZ能有效消除多通道间共地噪声，提升采样精度和系统稳定性。
　　在医疗设备方面，由于其符合基本的安全隔离标准，可用于病人监护仪、便携式诊断设备中的生物电信号采集前端，实现对人体生理信号的安全隔离传输，避免漏电流对患者造成危害。在电源管理系统中，该芯片可用于电池组电压监测、太阳能逆变器中的电流反馈隔离等场景，确保高压侧信号准确传递至低压控制芯片。
　　OP221GZ也适用于测试与测量仪器，如数字万用表、示波器前端调理电路，以及工业通信接口（如RS-485、CAN总线）的信号隔离环节。由于其无需外接隔离电源，特别适合空间受限或要求低功耗的嵌入式应用。总之，凡涉及模拟信号在不同电位域之间安全传输的场合，OP221GZ都是一种成熟、经济且高效的解决方案。